DE3815859A1 - Vorrichtung zur hoehensteuerung eines kraftfahrzeug-aufhaengungssystems, welches eine hoehenverstellung im verriegelungszustand des antriebsrades und der kraftuebertragung zulaesst - Google Patents
Vorrichtung zur hoehensteuerung eines kraftfahrzeug-aufhaengungssystems, welches eine hoehenverstellung im verriegelungszustand des antriebsrades und der kraftuebertragung zulaesstInfo
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Description
Die Erfindung betrifft allgemein eine Höhensteuerungs
vorrichtung eines Kraftfahrzeug-Aufhängungssystems zum
Einstellen oder Regeln der Fahrzeughöhe, um sie inner
halb eines vorbestimmten Höhenbereichs zu halten. Ins
besondere betrifft die Erfindung eine Fahrzeughöhen-
Steuerungsvorrichtung, welche eine Höheneinstellung
selbst dann ausführen kann, wenn sowohl das Antriebs
rad als auch die Kraftübertragung verriegelt sind.
In den letzten Jahren sind verschiedene Fahrzeughöhen-
Steuerungsvorrichtungen zum Regulieren der Höhe eines
Fahrzeugkörpers relativ zu der Straßenfläche und damit
zum Regulieren des Fahrzeugverhaltens entwickelt worden.
Bei dem typischen Aufbau einer früher vorgeschlagenen
Fahrzeughöhen-Steuerungsvorrichtung wird die Fahrzeug
höhe durch einen Fahrzeughöhenfühler überwacht, welcher
die Höhe des Fahrzeugkörpers relativ zu der Straßen
fläche oder zu einem Aufhängungsglied überwacht, wel
ches ein Fahrzeugrad drehbar trägt. Die Höheneinstellung
wird ausgeführt durch Einstellen der Aufhängungskraft,
welche zwischen dem Fahrzeugkörper und dem Aufhängungs
glied auszuüben ist, um die Fahrzeughöhe innerhalb eines
vorbestimmten Höhenbereichs zu halten. Praktisch wird die
Aufhängungskraft erzeugt mittels einer Druckkammer, wel
che mit einer Druckfluidquelle verbunden ist, um in die
Kammer ein unter Druck stehendes Arbeitsfluid wie bei
spielsweise Luft, Viskoseöl usw. einzuleiten oder aus
dieser abzugeben.
Bei solch einem Fahrzeughöhen-Steuerungssystem wird das
Aufhängungsglied während der Höheneinstellung zur Verstel
lung der Fahrzeugkörperhöhe um seinen Schwenkpunkt ge
schwenkt. Diese Schwenkbewegung des Aufhängungsgliedes
verursacht eine Drehung des Fahrzeugrades. Falls das Fahr
zeugrad ein Antriebsrad ist, welches durch die Motorlei
stung über eine Kraftübertragung anzutreiben ist, muß daher
eine Antriebswelle, welche ein Differentialgetriebe der
Kraftübertragung mit dem Fahrzeugrad zur Verteilung des
Motorleistungsmoments verbindet, gedreht werden. Anders
ausgedrückt kann eine Höheneinstellung bei der Stellung
des Antriebsrades nicht ausgeführt werden, wenn keine
Drehung des Fahrzeugrades und der Antriebswelle bewirkt
wird.
Wenn ein Höheneinstellbefehl erzeugt wird, während das An
triebsrad verriegelt ist und die Kraftübertragung verrie
gelt ist, was zum Vorkommen neigt, wenn die Betriebsart
eines Automatikgetriebes bei der Parkstellung gewählt wird,
wird die Schwenkbewegung des Aufhängungsgliedes beschränkt,
so daß es keine Höhenveränderung des Fahrzeugs verursacht.
Wegen des Vorhandenseins des Höheneinstellbefehls wird aber
der Fluiddruck in der Druckkammer kontinuierlich vergrößert
oder vermindert, um die Aufhängungskraft einzustellen. Wenn
die Verriegelung an dem Antriebsrad und der Kraftübertragung
bei dieser Stellung gelöst wird, werden das Antriebsrad und
die Antriebswelle von der Beschränkung frei und können sich
also drehen. Dies verursacht eine plötzliche Veränderung
der Fahrzeughöhe. Dies mindert deutlich den Fahrkomfort des
Fahrzeugs.
Wenn das Antriebsrad und die Kraftübertragung über eine
relativ lange Zeitspanne aufrecht erhalten werden, neigt
ferner die Einstellung der Aufhängungskraft zum Über
schwingen und bewirkt ein Pendeln der Höheneinstellung.
Angenommen, der Höheneinstellbefehl, welcher in dem Zu
stand erzeugt wird, in dem das Antriebsrad und die Kraft
übertragung verriegelt sind, ist ein Abwärtsbefehl, dann
kann der Fluiddruck in der Druckkammer übermäßig vermin
dert werden. Wenn die Verriegelung des Antriebsrads und
der Kraftübertragung freigegeben werden, fällt daher die
Fahrzeughöhe über die untere Grenze des vorbestimmten
Höhenbereichs hinaus ab und verursacht alternativ einen
Aufwärtsbefehl. Dies bewirkt dann eine Höhenverstellung
in der Aufwärtsrichtung. Diese Wirkung neigt dazu, ein
unbequemes Fahrgefühl für die Fahrzeuginsassen zu bewir
ken.
Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Schaffung
einer Fahrzeughöhen-Steuerungsvorrichtung, welche die
geschilderten Mängel der Vorrichtungen nach dem Stand der
Technik beseitigt.
Eine weitere und wesentlichere Aufgabe der Erfindung be
steht in der Schaffung einer Fahrzeughöhen-Steuerungsvor
richtung, welche zur Höhensteuerung selbst dann in der
Lage ist, wenn sich sowohl das Antriebsrad wie auch die
Kraftübertragung in verriegeltem Zustand befinden, um
eine plötzliche Veränderung der Fahrzeughöhe bei Lösen
der Verriegelung zweckmäßig zu vermeiden.
Zur Lösung der erwähnten und weiterer Aufgaben ermittelt
eine Fahrzeughöhen-Steuerungsvorrichtung gemäß der Er
findung den Verriegelungszustand eines Antriebsrades und
einer Kraftübertragung. Wenn der Verriegelungszustand des
Antriebsrades und der Kraftübertragung ermittelt wird,
wird die Größe der Höheneinstellung innerhalb einer vor
bestimmten Größe beschränkt, welche der Größe der Drehung
des Antriebsrades entspricht, die durch das Spiel in der
Kraftübertragung zugelassen wird.
Durch Einstellen der Fahrzeughöhe innerhalb eines begrenzten
Bereichs kann die Höhendifferenz zwischen dem vorbestimm
ten Höhenbereich und der tatsächlichen Fahrzeughöhe vermin
dert werden. Andererseits kann durch Begrenzen der Größe
der Höhenverstellung in dem Verriegelungszustand des An
triebsrades und der Kraftübertragung ein Überschwingen der
Höhenverstellung erfolgreich vermieden werden.
Unter einem Gesichtspunkt der Erfindung umfaßt eine Vor
richtung zur Höhensteuerung eines Kraftfahrzeug-Aufhängungs
systems ein zwischen einem Fahrzeugkörper und einem Auf
hängungsglied angeordnetes Aufhängungssystem, an dem ein
Fahrzeugrad drehbar gelagert ist, wobei das Aufhängungs
system eine Einrichtung zum Verstellen der Aufhängungskraft
umfaßt, die zwischen dem Fahrzeugkörper und dem Aufhängungs
glied auszuüben ist, einen Fühler, welcher die relative
Entfernung zwischen dem Fahrzeugkörper und dem Aufhängungs
glied überwacht, um ein Höhenanzeigesignal zu erzeugen,
einen Detektor zum Ermitteln des Verriegelungszustands
des Fahrzeugrades und zum Erzeugen eines Verriegelungs
anzeigesignals, sowie eine Steuereinrichtung zum Auf
nehmen des Höhenanzeigesignals bezüglich eines vorbe
stimmten Wertes, um ein Steuersignal zur Betätigung der
Verstelleinrichtung abzuleiten und damit die Aufhängungs
kraft zur Aufrechterhaltung eines gewünschten Wertes der
relativen Entfernung zwischen dem Fahrzeugkörper und dem
Aufhängungsglied einzustellen, wobei die Steuereinrichtung
auf das Verriegelungsanzeigesignal anspricht, um die Größe
der Höhenverstellung mit einem vorbestimmten Bereich zu
begrenzen.
Unter einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung umfaßt
eine Vorrichtung zur Höhensteuerung eines Kraftfahrzeug-
Aufhängungssystems ein zwischen einem Fahrzeugkörper und
einem Aufhängungsglied angeordnetes Aufhängungssystem, an
dem ein Fahrzeugrad drehbar gelagert ist, welches über
eine Kraftübertragung mit einer Antriebskraftquelle ver
bunden ist, um durch das Ausgangsmoment der Antriebs
kraftquelle drehend angetrieben zu werden, wobei das Auf
hängungssystem eine Einrichtung zum Verstellen der Auf
hängungskraft umfaßt, die zwischen dem Fahrzeugkörper
und dem Aufhängungsglied auszuüben ist, einen Fühler,
welcher die relative Entfernung zwischen dem Fahrzeugkör
per und dem Aufhängungsglied überwacht, um ein Höhenan
zeigesignal zu erzeugen, einen Detektor zum Ermitteln des
Verriegelungszustands des Fahrzeugrades und der Kraftüber
tragung, um ein Verriegelungsanzeigesignal zu erzeugen,
sowie eine Steuereinrichtung zum Aufnehmen des Höhenan
zeigesignals und zum Prüfen des Wertes des Höhenanzeige
signals bezüglich eines vorbestimmten Wertes, um ein
Steuersignal zur Betätigung der Verstelleinrichtung ab
zuleiten und damit die Aufhängungskraft zur Aufrechter
haltung eines gewünschten Wertes der relativen Entfernung
zwischen dem Fahrzeugkörper und dem Aufhängungsglied ein
zustellen, wobei die Steuereinrichtung auf das Verriege
lungsanzeigesignal anspricht, um die Größe der Höhenver
stellung auf einen vorbestimmten Bereich zu begrenzen.
Gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung
umfaßt eine Vorrichtung zur Höhensteuerung eines Kraft
fahrzeug-Aufhängungssystems ein zwischen einem Fahrzeug
körper und einem Aufhängungsglied angeordnetes Aufhän
gungssystem, an dem ein Antriebsgrad drehbar gelagert ist,
welches über eine Kraftübertragung mit einer Antriebs
kraftquelle verbunden ist, um durch das Ausgangsmoment
der Antriebskraftquelle drehend angetrieben zu werden,
wobei das Aufhängungssystem eine Einrichtung zum Ver
stellen der Aufhängungskraft umfaßt, die zwischen dem
Fahrzeugkörper und dem Aufhängungsglied auszuüben ist,
wobei die Verstelleinrichtung eine hohle Kammer umfaßt,
die mit einer Arbeitsfluidquelle in Verbindung steht,
um in die hohle Kammer Arbeitsfluid einzuleiten oder aus
ihr abzugeben, um den Fluiddruck in der hohlen Kammer
einzustellen, welcher Fluiddruck als die Aufhängungskraft
dient, und ferner ein Drucksteuerventil umfaßt, welches
zwischen der Arbeitsfluidquelle und der hohlen Kammer an
geordnet ist, um das Einleiten und Abgeben von Arbeits
fluid in die hohle Kammer hinein bzw. aus ihr heraus zu
steuern, um die Aufhängungskraft einzustellen, und wodurch
die Verstelleinrichtung den relativen Abstand einstellt,
ferner gekennzeichnet durch einen Fühler, welcher die
relative Entfernung zwischen dem Fahrzeugkörper und dem
Aufhängungsglied überwacht, um ein Höhenanzeigesignal zu
erzeugen, einen Detektor zum Ermitteln des Verriegelungs
zustands des Antriebsrades und der Kraftübertragung, um
ein Verriegelungsanzeigesignal zu erzeugen, sowie eine
Steuereinrichtung zum Aufnehmen des Höhenanzeigesignals
und Prüfen des Wertes des Höhenanzeigesignals bezüglich
eines vorbestimmten Wertes, um ein Steuersignal zur Be
tätigung der Verstelleinrichtung abzuleiten und damit
die Aufhängungskraft zur Aufrechterhaltung eines gewünsch
ten Wertes der relativen Entfernung zwischen dem Fahrzeug
körper und dem Aufhängungsglied einzustellen, wobei die
Steuereinrichtung auf das Verriegelungsanzeigesignal an
spricht, um die Größe der Höhenverstellung auf einen vor
bestimmten Bereich zu begrenzen.
Gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung
umfaßt eine Vorrichtung zur Höhensteuerung eines Kraft
fahrzeug-Aufhängungssystems ein zwischen einem Fahrzeug
körper und einem Aufhängungsglied angeordnetes Aufhängungs
system, an dem ein Antriebsrad drehbar gelagert ist, wel
ches über eine Kraftübertragung mit einer Antriebskraft
quelle verbunden ist, um durch das Ausgangsmoment der
Antriebskraftquelle drehend angetrieben zu werden, wobei
das Aufhängungssystem eine Einrichtung zum Verstellen der
Aufhängungskraft umfaßt, die zwischen dem Fahrzeugkörper
und dem Aufhängungsglied auszuüben ist, einen Fühler,
welcher die relative Entfernung zwischen dem Fahrzeug
körper und einem Aufhängungsglied überwacht, um ein
Höhenanzeigesignal zu erzeugen, einen ersten Detektor
zum Ermitteln des Verriegelungszustands des Antriebs
rades und zum Erzeugen eines ersten Verriegelungsanzei
gesignals, einen zweiten Detektor zum Ermitteln des
Verriegelungszustands der Kraftübertragung und zum Er
zeugen eines zweiten Verriegelungsanzeigesignals, eine
Steuereinrichtung zum Aufnehmen des Höhenanzeigesignals
und Prüfen des Wertes des Höhenanzeigesignals bezüglich
eines vorbestimmten Wertes, um ein Steuersignal zur Be
tätigung der Verstelleinrichtung abzuleiten und damit
die Aufhängungskraft zur Aufrechterhaltung eines ge
wünschten Wertes der relativen Entfernung zwischen dem
Fahrzeugkörper und dem Aufhängungsglied einzustellen,
wobei die Steuereinrichtung die Größe der Höhenverstel
lung auf einen vorbestimmten Bereich begrenzt, wenn
sowohl das erste wie auch das zweite Verriegelungsan
zeigesignal ermittelt werden.
Bei dem praktischen Aufbau überwacht der erste Detektor
den Bremszustand an dem Fahrzeugrad. Daher umfaßt der
erste Detektor einen Parkbremsschalter, welcher die An
wendung einer Parkbremse ermittelt, um das Verriegelungs
anzeigesignal zu erzeugen, und/oder einen Fußbremsschal
ter, welcher die Anwendung einer Fußbremse ermittelt, um
das Verriegelungsanzeigesignal zu erzeugen.
Andererseits kann der zweite Detektor einen auf die Park
stellung eingestellten Automatikgetriebe-Betriebsbereich
umfassen, um das Verriegelungsanzeigesignal zu erzeugen.
Praktisch spricht die Steuereinrichtung auf das Verrie
gelungsanzeigesignal an, um eine gegebene Zeitspanne ein
zustellen, während welcher die Höheneinstellung freige
geben ist, und die Höheneinstellung zu sperren nach Ab
lauf der gegebenen Zeitspanne, um die Größe der Höhen
steuerung zu beschränken. In diesem Fall kann die Größe
der zugelassenen Höhenverstellung der möglichen, durch
das Spiel zugelassenen Schwenkbewegungsgröße des Auf
hängungsgliedes und der möglichen oder annehmbaren
Torsion in der Kraftübertragung entsprechen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher be
schrieben. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der bevorzugten Ausführungs
form einer Vorrichtung zur Höhensteuerung eines
KFZ-Aufhängungssystems gemäß der Erfindung;
Fig. 2 einen partiellen Längsschnitt eines Beispiels
für einen Fahrzeughöhenfühler, der in der be
vorzugten Ausführungsform der Vorrichtung an
zuwenden ist;
Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt des Hauptteils des
Fahrzeughöhenfühlers von Fig. 2; und
Fig. 4 ein Flußdiagramm einer Steuerprogrammfolge zur
Steuerung der Höhenstellung eines Fahrzeugkör
pers relativ zu einem Aufhängungsglied.
Wie in den Zeichnungen gezeigt, insbesondere in Fig. 1,
verwendet die bevorzugte Ausführungsform einer Vorrich
tung zur Höhensteuerung in einem KFZ-Aufhängungssystem
Aufhängungssysteme 10 FL , 10 FR , 10 RL und 10 RR zur dreh
baren Lagerung eines linken und rechten Vorderrades sowie
eines linken und rechten Hinterrades. Die Aufhängungssys
teme 10 FL , 10 FR , 10 RL und 10 RR enthalten Aufhängungs-
Druckglieder 12 FL , 12 FR , 12 RL und 12 RR , welche Stoßdäm
pfer und Betätigungseinrichtungen 14 FL , 14 FR , 14 RL und
14 RR zur Höhensteuerung umfassen.
In der gezeigten Ausführungsform besitzt das Fahrzeug,
auf welches die bevorzugte Ausführungsform der Höhen
steuerungsvorrichtung angewandt ist, eine Hinterrad-An
triebsanordnung. Daher sind (nicht gezeigte) Hinterräder
Antriebsräder, welche durch einen Motorabtrieb anzutrei
ben sind. Wenn eine Höhenverstellung für die hinteren Auf
hängungssysteme 10 RL und 10 RR stattfindet, bewirkt sie
daher eine entsprechende Größe der Drehung der Antriebs
wellen in einer Kraftübertragung.
Die Betätigungseinrichtungen 14 FL , 14 FR , 14 RL und 14 RR umfassen allgemein Druckkammern, die mit einem Arbeits
fluid gefüllt sind. In der bevorzugten Ausführungsform
sind die Druckkammern 14 FL , 14 FR , 14 RL und 14 RR mit Gas,
wie beispielsweise Luft, gefüllt. Jede Druckkammer 14 FL ,
14 FR , 14 RL und 14 RR ist über ein Druckversorgungssystem
18 mit einer Druckluftquelle 16 verbunden. Höhensteuerungs
ventile 20 FL , 20 FR , 20 RL und 20 RR sind innerhalb des Druck
versorgungssystems 18 angeordnet zur Steuerung des Luft
drucks, der den jeweiligen Druckkammern 14 FL , 14 FR , 14 RL
und 14 RR zugeführt werden sollen. Wie in Fig. 1 ersicht
lich, ist das Höhensteuerungsventil 20 R dafür vorgesehen,
den Luftdruck in den Druckkammern 14 RL und 14 RR der hin
teren Aufhängungssysteme 10 RL bzw. 10 RR gemeinsam einzu
stellen.
An Stellen, an welchen das vordere linke, vordere rechte,
hintere linke und hintere rechte Aufhängungssystem 10 FL ,
10 FR , 10 RL bzw. 10 RR angeordnet sind, sind jeweilige Hö
henfühler 24 FL , 24 FR , 24 RL und 24 RR vorgesehen zur Über
wachung der relativen Höhe zwischen dem Fahrzeugkörper 26
und jeweiligen Aufhängungsgliedern 28 FL , 28 FR , 28 RL und
28 RR , welche mit den Fahrzeugrädern verbunden sind. Die
Höhenfühler 24 FL , 24 FR , 24 RL und 24 RR erzeugen jeweilige
Höhenanzeigesignale S FL , S FR , S RL , und S RR für die Fahr
zeughöhe. Die Höhenanzeigesignale S FL , S FR , S RL und S RR
der Höhenfühler 24 FL , 24 FR , 24 RL und 24 RR werden einer
Steuereinrichtung 30 zugeführt.
Die Steuereinrichtung 30 umfaßt eine Diskriminator
stufe und eine Steuersignal-Erzeugerstufe. Die Höhen
anzeigesignale S FL , S FR , S RL und S RR werden der Dis
kriminatorstufe der Steuereinrichtung zugeführt. In
der Diskriminatorstufe wird jedes Höhenanzeigesignal
S FL , S FR , S RL und S RR verglichen mit einem oberen Hö
henkriterium H U für die Maximalhöhe und einem unteren
Höhenkriterium H L für die Minimalhöhe, um zu entschei
den, ob die durch das entsprechende Höhenanzeigesignal
wiedergegebene Fahrzeughöhe sich innerhalb eines Ziel
höhenbereichs befindet, der durch das obere und das
untere Höhenkriterium H U und H L definiert ist.
Wenn sich das Fahrzeughöhenniveau außerhalb des Ziel
höhenbereichs befindet, wird die Tätigkeit der Steuer
signal-Erzeugerstufe ausgelöst. In Reaktion auf die
Einleitung der Tätigkeit der Steuersignal-Erzeugerstufe
wird zunächst ein Verbindungsventil-Steuersignal an das
Verbindungsventil 22 abgegeben, um dieses zu öffnen. In
Reaktion auf das Höhensteuerungssignal der Steuersignal-
Erzeugerstufe werden die jeweiligen Höhensteuerungsventile 20 FL ,
20 FR , 20 RL und 20 RR betätigt, um das Fahrzeughöhenniveau
bei den jeweiligen Radpositionen so einzustellen, daß sich
das Niveau innerhalb des Zielhöhenbereichs befindet.
Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt die Druckluftquelle 16 ein
Druckluftversorgungsnetz mit einem motorbetriebenen Kom
pressor 40, welcher mit einem Elektromotor 42 zum Antrieb
durch die von diesem übertragene Antriebskraft verknüpft
ist. Der Kompressor 40 ist mit dem Druckversorgungssystem
oder Leitungssystem 18 verbunden. Ein Lufttrockner 44 ist
in dem Druckversorgungssystem 18 stromab von dem Kompressor zum
Trocknen der von diesem zugeführten Luft angeordnet.
Ferner ist ein Druckakkumulator 46 in einem Druckspei
chersystem 48 vorgesehen, welches an seinen beiden Enden
mit dem Druckversorgungssystem 18 in Verbindung steht.
In dem Druckspeichersystem 48 ist stromauf von dem
Druckakkumulator 46 ein Rückschlagventil 50 angeordnet.
Ein elektromagnetisch betätigtes Druckspeicher-Steuer
ventil 52 ist stromab von dem Druckakkumulator 46 vor
gesehen.
Das Druckversorgungssystem 18 umfaßt eine Entlüftungs
öffnung 54, bei welcher ein Entlüftungssteuerventil 56
zum Öffnen und Schließen der Entlüftungsordnung ange
ordnet ist.
Wie in Fig. 1 zu sehen, umfassen die Höhensteuerungs
ventileinrichtungen 20 FL , 20 FR , 20 RL und 20 RR elektro
magnetisch betätigte Ventile. Die Höhensteuerungsven
tile 20 FL , 20 FR , 20 RL und 20 RR , das Druckspeicher-
Steuerventil 52 und das Entlüftungssteuerventil 56
sind jeweils mit der Steuereinrichtung 30 verbunden,
um die entsprechenden Ventilstellungen zu steuern. Die
Höhensteuerungsventile 20 FL , 20 FR , 20 RL und 20 RR , die
bei der gezeigten Ausführungsform angewandt werden,
sind so ausgelegt, daß sie sich bei Erregung öffnen, um
die Verbindung zwischen den Druckkammern 14 FL , 14 FR ,
14 RL und 14 RR und dem Druckversorgungssystem 18 herzu
stellen, und sich bei Deaktivierung schließen, um die
Verbindung zu sperren. Das Druckspeicher-Steuerventil 52
ist so ausgelegt, daß es zum Öffnen aktiviert wird, um
die Verbindung zwischen dem Druckakkumulator 46 und dem
Druckversorgungssystem 18 herzustellen, und daß es zum
Schließen deaktiviert wird, um die Verbindung zu sperren.
Das Entlüftungssteuerventil 56 ist so ausgelegt, daß
es zum Öffnen erregt wird, um das Druckversorgungssystem
zur Atmosphäre zu öffnen und damit die Druckluft durch
die Entlüftungsöffnung 54 zu entlüften, und daß es zum
Schließen deaktiviert wird.
Um den an dem Druckakkumulator 46 angesammelten Druck
zu überwachen, ist ein Druckfühler 60 vorgesehen. Der
Druckfühler 60 ist ausgelegt zum Erzeugen eines Druck
anzeigesignals, welches an die Steuereinrichtung 30 als
Kompressorsteuerparameter geliefert wird.
Die in der gezeigten Ausführungsform angewandten Hö
henfühler 24 FL , 24 FR , 24 RL und 24 RR umfassen Hubfühler,
welche zwischen dem Fahrzeugkörper und den Aufhängungs
gliedern 28 FL , 28 FR , 28 RL und 28 RR angeordnet sind.
Jeder Hubfühler 24 FL , 24 FR , 24 RL und 24 RR kann zum Bei
spiel einen elektrostatischen Kapazitätshubfühler um
fassen, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt.
Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, wird das bevorzugte
Beispiel des mit elektrostatischer Kapazität arbeitenden
Hubfühlers allgemein durch das Bezugszeichen 110 bezeich
net. Der Hubfühler 110 ist ausgelegt zur Messung des re
lativen Hubes zwischen einem Zylinderglied 112 und einem
Stangenglied 114. Bei dem gezeigten Aufbau ist das Stan
genglied 114 koaxial in dem Zylinderglied 112 angeordnet
und druckgelagert mittels eines Lagerstopfens 116 und
eines zylindrischen Lagerabschnitts 118, die einteilig
mit dem Zylinderglied gebildet sind.
Das Zylinderglied 112 und das Stangenglied 114 bestehen
aus elektrisch leitendem Material und sind elektrisch
gegeneinander isoliert.
Ein Innenzylinder 120 und ein Außenzylinder 122 sind ko
axial zwischen dem Zylinderglied 112 und dem Stangenglied
114 angeordnet. Das Zylinderglied 112, der Außenzylinder
122, der Innenzylinder 120 und das Stangenglied 114 sind
koaxial im Abstand voneinander angeordnet und werden an
Ort und Stelle gehalten mittels eines Ringlagers 124, wel
ches aus einem elektrisch isolierenden Material besteht.
Der Innenzylinder 120 ist mit dem Zylinderglied 112 elek
trisch verbunden, um mit diesem eine Erdungselektrode zu
bilden. Andererseits ist der Außenzylinder 122 mit einer
Klemme 126 verbunden, welche ihrerseits mit einem Fühler
schaltkreis 128 verbunden ist. In der gezeigten Ausfüh
rungsform umfaßt der Fühlerschaltkreis 128 einen RC-
Oszillator. Der Außenzylinder 122 ist dafür vorgesehen,
als positive Elektrode zu fungieren. Der Fühlerschalt
kreis 128 ist ferner mit der durch den Innenzylinder 120
und das Zylinderglied 112 gebildeten Erdungselektrode ver
bunden, um dadurch geerdet zu werden.
Mit den Lagerstopfen 116, dem zylindrischen Lagerabschnitt
und dem isolierenden Ringlager 114 wird eine gasdichte Ab
dichtung hergestellt. In den umschlossenen Raum ist ein
gasförmiges dielektrisches Material eingefüllt, welches
eine stabile Dielektrizitätskonstante aufweist.
Ein dielektrisches Glied 130 ist zur Bewegung mit dem
Stangenglied 114 vorgesehen. Das dielektrische Glied um
faßt einen sich radial erstreckenden scheibenförmigen
Abschnitt 132 und koaxial angeordnete innere und äußere
Zylinderabschnitte 134 und 136. Der Innendurchmesser d₂
des inneren Zylinderabschnitts 134 des dielektrischen
Gliedes 130 ist größer als der Außendurchmesser d₁ des
Innenzylinders 120, und der Außendurchmesser d₃ ist klei
ner als der Innendurchmesser d₄ des Außenzylinders 122,
so daß der innere Zylinderabschnitt 134 in den ringför
migen Raum eintreten kann, der zwischen dem Innenzylinder
120 und dem Außenzylinder 122 definiert ist, wie in Fig. 2
gezeigt. Andererseits ist der Innendurchmesser d₆ des
äußeren Zylinderabschnitts 136 größer als der Außendurch
messer d₅ des Außenzylinders 122, und der Außendurchmes
ser d₇ ist kleiner als der Innendurchmesser d₈ des Zy
lindergliedes 122, so daß der äußere Zylinderabschnitt in
den ringförmigen Raum eintreten kann, welcher zwischen
dem Außenzylinder 122 und dem zylindrischen Glied
definiert ist. Der scheibenförmige Abschnitt 132 ist
starr an dem äußeren Umkreis des Stangengliedes 114 be
festigt, so daß das dielektrische Glied 130 entsprechend
der Bewegung des Stangengliedes 114 bewegt werden kann.
Bei dem geschilderten Aufbau wird die elektrostatische
Kapazität C t zwischen dem Innenzylinder 120 und dem
Außenzylinder 122 sowie den inneren und äußeren Zylinder
abschnitten 134 bzw. 136 des dielektrischen Gliedes 130
hervorgebracht, während eine relative Verschiebung zwi
schen dem Zylinderglied 112 und dem Stangenglied 114
auftritt.
Es sei hier angenommen, daß der maximal mögliche rela
tive Hub zwischen dem Zylinderglied 112 und dem Stangen
glied 114 l beträgt, wie in Fig. 2 gezeigt, daß die
relative Dielektrizitätskonstante des dielektrischen
Gliedes e₂ beträgt, und daß die relative Dielektrizi
tätskonstante des gasförmigen dielektrischen Materials
e₁ beträgt. Es sei ferner angenommen, daß die elektro
statische Kapazität des Überlappungsabschnitts zwischen
den inneren und äußeren Zylinderabschnitten 134 und 136
sowie den Innen- und Außenzylindern 120 bzw. 122 C₁ be
trägt, daß die elektrostatische Kapazität der Abschnitte
des Innenzylinders 120 und Außenzylinders 122 außerhalb
der inneren und äußeren Zylinderabschnitte 134 und 136
C₂ beträgt, und daß die elektrostatische Kapazität des
Abschnitts, in welchem der Innenzylinder 120 und der
Außenzylinder 122 gelagert sind, C₃ beträgt. In diesem
Fall können die elektrostatischen Kapazitäten C t , C₁
und C₂ durch die folgenden Gleichungen dargestellt wer
den, wobei e₀ die Dielektrizitätskonstante im Vakuum
bedeutet:
C t = C₁ + C₂ + C₃ (1)
C₁ = 2π e₀x[l/((1/e₂-1/e₁)ln · d₃/d₂+1/e₁ · ln d₄/d₁)+(l/(1/e₂-1/e₁)ln · d₇/d₆+1/e₁ · ln d₈/d₅)] (2)
C₂ = 2π e₀(l - x) · [l/((1-e₁)ln d₄/d₁)+l/((1-e₁)ln d₈/d₅)] (3)
Hier wird angenommen:
l/((1/e₂-1/e₁)ln · d₃/d₂+1/e₁ · ln d₄/d₁)+(l/(1/e₂-1/e₁)ln · d₇/d₆+1/e₁ -· ln d₈/d₅) = A
und
l/((1-e₁)ln d₄/d₁)+l/((1-e₁)ln d₈/d₅) = B
A und B sind konstant. Die Gleichungen (2) und (3)
können unter Verwendung von A und B umgewandelt werden,
und die elektrostatische Kapazität C t kann wiedergegeben
werden durch:
C t = 2π e₀x(A-B)+2π e₀lB+C₃ (4)
Hieraus geht hervor, daß die elektrostatische Kapazität
C t sich proportional zu dem Hub x verändert.
Wie erläutert, umfaßt der Detektorschaltkreis den
RC-Oszillator, dessen Schwingungsdauer beschrieben
werden kann durch:
T = (1/K)RC (5)
worin K eine Konstante ist.
Hieraus läßt sich die Frequenzabhängigkeit des RC-Oszil
lators beschreiben durch
T = (R/K)2π e₀x(A-B)+C₀ (6)
worin C₀ = 2π e₀lB+C₃
Wie aus den vorhergehenden Gleichungen ersichtlich, ist
die Schwingungsdauer T proportional dem relativen
Verschiebungshub x. Daher kann durch Überwachen der
Schwingungsdauer T der Hub x ermittelt werden.
Hier können die Durchmesser d₁ bis d₈ in Abhängigkeit
von der Umgebungstemperatur verändert werden aufgrund
der Wärmeausdehnung. Unter diesen veränderlichen Ab
messungen werden die Verhältnisse d₃/d₂ und d₇/d₆ als
konstant betrachtet trotz verschiedener Größen der
thermischen Ausdehnung. Ähnlich werden die Verhältnisse
d₄/d₁ und d₈/d₅ als konstant angesehen.
Andererseits können die Dielektrizitätskonstanten e₁
und e₂ des in den Zwischenraum eingefüllten gasförmigen
dielektrischen Materials, der in dem Zylinderglied und
dem dielektrischen Glied 130 definiert ist, durch ge
eignete Wahl der Materialien in einem beliebigen Tem
peraturbereich im wesentlichen konstant gemacht werden.
Zum Beispiel kann das dielektrische Material, welches
eine stabile Dielektrizitätskonstante in Bezug auf Tem
peraturveränderungen zeigt, gewählt werden unter Luft
oder Harz, wie beispielsweise Polyacetalharz, Poly
propylenharz. Daher kann als das gasförmige dielektrische
Material in der bevorzugten Ausführungsform Luft ver
wendet werden, um auf diese Weise den Einfluß der Tem
peraturveränderung zu vermeiden und eine stabile Di
elektrizitätskonstante zu erhalten.
Jedoch wird als dielektrisches Material zum Bilden des
dielektrischen Gliedes 130 ein Material vorgezogen,
welches eine höhere Auflösung bei der Messung des
relativen Hubes zwischen dem Stangenglied und dem
Zylinderglied bietet. Um eine höhere Auflösung zu
erhalten, wird es erforderlich, eine größere elektro
statische Kapazität herzustellen. Diese erfordert sei
nerseits eine höhere Dielektrizitätskonstante des di
elektrischen Materials, welches das dielektrische
Glied 130 bildet. Eine ausreichend hohe Dielektrizi
tätskonstante ist erhältlich durch Anwendung von
inorganischem Material wie beispielsweise Glimmer. Ein
solches inorganisches Material besitzt bekanntlich im
wesentlichen eine hohe Dielektrizitätskonstante, aber
ist als teures Material und als schwieriges Material für die
Bearbeitung und/oder die Massenproduktion bekannt. An
dererseits sind Kunstharze nicht so teuer und leicht zu
einer gewünschten Gestalt zu formen. Die Kunstharze be
sitzen aber im allgemeinen eine niedrige oder unzurei
chende Dielektrizitätskonstante bezüglich der Anforderung
bei dem Hubfühler des oben offenbarten Typs.
In Anbetracht dessen verwendet die bevorzugte Ausführungs
form des Hubfühlers gemäß der Erfindung ein zusammenge
setztes dielektrisches Material, welches aus dem synthe
tischen Harzmaterial und inorganischem Material zusammen
gesetzt ist. Als Harzmaterial zur Bildung der Zusammen
setzung werden thermoplastische Harze wie beispielsweise
Polypropylen, Polyacetal, Polybutylen-Terephthalat, Poly
phenylen-Sulfid usw. verwendet in Anbetracht der Löslich
keit mit dem anorganischen Material. Als anorganisches
Material wird Keramik verwendet.
Jeder Hubfühler 24 FL , 24 FR , 24 RL und 24 RR ist über einen
Multiplexer 62 und einen Analog/Digital-Wandler (A/D-Wand
ler) 64 mit der Steuereinrichtung 30 verbunden. Die Steu
ereinrichtung 30 umfaßt einen Mikroprozessor 66 mit einer
Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 68, einer arithmetischen
Schaltung 70, wie beispielsweise einer CPU und einem
Speicher 72, wie beispielsweise einem ROM, RAM, einem
Register usw. Die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 68 ist
mit dem A/D-Wandler verbunden, um eines der Höhenanzeige
signale von dem entsprechenden Hubfühler 24 FL , 24 FR , 24 RL
und 24 RR nach Auswahl durch den Multiplexer 62 zu erhalten.
Der Multiplexer 62 ist dafür vorgesehen, ein Taktsignal
von dem Mikroprozessor zu erhalten, um eines der Höhen
anzeigesignale in einer gegebenen Reihenfolge und zu
einem gegebenen Zeitpunkt auszuwählen.
Ferner ist die in der gezeigten Ausführungsform des Hö
hensteuerungssystems angewandte Steuereinrichtung 30
verbunden mit einem Parkbremsschalter 61, einem Fuß
bremsschalter 63 und einem Parkstellungs-Ermittlungs
schalter 65 für das automatische Getriebe. Der Park
bremsschalter 61 ist dafür vorgesehen, ein Parkbrems-
Anzeigesignal abzugeben, welches auf dem L-Pegel ge
halten wird, wenn die Parkbremse gelöst ist, und wird
umgeschaltet auf H-Pegel, wenn die Parkbremse angewendet
wird. Der Fußbremsschalter 63 ist dafür vorgesehen, eine
Fußbremsstellung zu ermitteln und erzeugt ein Fußbrems-
Anzeigesignal auf L-Pegel, wenn die Bremse nicht ange
wendet wird, und ein Fußbrems-Anzeigesignal auf H-Pegel,
wenn die Fußbremse angewandt wird. Der Parkstellungs-
Ermittlungsschalter 65 für das Automatik-Getriebe ist
dafür vorgesehen, ein Parkstellungs-Anzeigesignal auf
L-Pegel abzugeben, wenn der Betriebsmodus des Automatik
getriebes von der Parkstellung verschieden ist, zum Bei
spiel Neutralstellung, Rückwärtsgangstellung, Erste
Gangstellung, Zweite Gangstellung, Obere Gangstellung
oder Schnellgangbereichsstellung, und ein Anzeigesignal
auf H-Pegel zu erzeugen, wenn die Parkstellung des Au
tomatik-Getriebes gewählt ist.
Es leuchtet ein, daß der Parkbremsschalter 61 und der
Fußbremsschalter 63 als Detektoren zur Ermittlung des
Verriegelungszustandes der Fahrzeugräder dienen. Es ist
zu beachten, daß bei der gezeigten Ausführungsform, die
insbesondere die Höhenverstellung bei dem Antriebsrad
betrifft, der Parkstellungsschalter 61 als Verriegelungs
zustandsdetektor zur Ermittlung des Verriegelungszustan
des des Antriebsrades verwendet werden kann.
Die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 68 ist ferner verbunden
mit Treiberschaltungen 72, 74, 76, 78, 80 und 82, um die
sen Steuersignale zuzuführen. Die Treiberschaltungen 72,
74, 76 und 78 sind mit den jeweiligen Höhensteuerungsven
tilen 20 FL , 20 FR , 20 RL bzw. 20 RR verbunden, um diesen
Höhensteuerungs-Treibersignale zuzuführen. Die Treiber
schaltungen 72, 74, 76 und 78 geben H-Pegel-Höhensteuer
rungs-Treibersignale ab, wenn das Höhenniveau der je
weils entsprechenden Fahrzeugkörperabschnitte sich au
ßerhalb des Zielhöhenbereichs befindet, und geben ande
renfalls L-Pegel-Höhensteuerungs-Treibersignale ab. Daher
werden die Höhensteuerungsventile 20 FL , 20 FR , 20 RL und
20 RR in Reaktion auf das H-Pegel-Höhensteuerungssignal
aktiviert und in Reaktion auf das L-Pegel-Höhensteuerungs
signal entaktiviert. Ferner ist die Treiberschaltung 80
mit dem Druckspeicher-Steuerventil 52 verbunden, um ein
H-Pegel-Akkumulatorsteuersignal zuzuführen und es damit
zu öffnen zur Herstellung der Verbindung zwischen dem
Druckakkumulator 46 und dem Druckversorgungssystem 18,
und um ein L-Pegel-Akkumulatorsteuersignal zuzuführen
und damit das Ventil zum Sperren der Verbindung zu
schließen.
Die Treiberschaltung 82 ist mit dem Entlüftungssteuer
ventil 56 verbunden, um es durch ein H-Pegel-Entlüftungs
steuersignal zu öffnen und damit das Druckversorgungssys
tem 18 zur Atmosphäre zu öffnen, und um es zum Schließen
des Druckversorgungssystems zu sperren.
Ferner ermittelt der Mikroprozessor 66 das Abfallen des
Drucks in dem Druckakkumulator 46 unter einen vorbestimm
ten Druck, um ein Kompressorsteuersignal zu erzeugen. Das
Kompressorsteuersignal wird über die Eingabe/Ausgabe-
Schnittstelle 68 einer Treiberschaltung 84 zugeführt. Die
Treiberschaltung 84 ist mit einem Stromversorgungs-Steu
errelais 86 verbunden, welches die elektrische Verbindung
zwischen dem Elektromotor 42 und einer Fahrzeugbatterie
88 herstellt und sperrt. In Reaktion auf das Kompressor
steuersignal erzeugt die Treiberschaltung 84 ein Kom
pressorantriebssignal, um das Stromversorgungs-Steuer
relais 86 zu erregen und damit die elektrische Verbindung
zwischen der Batterie 88 und dem Motor 42 zum Antreiben
des Motors herzustellen. Folglich wird der Kompressor 40
durch die Antriebskraft des Motors 42 angetrieben und
liefert den Druck an den Druckakkumulator 46.
Die praktische Höhensteuerungsoperation, die von der Steu
ereinrichtung 30 auszuführen ist, wird nachfolgend anhand
von Fig. 4 beschrieben, welche ein Höhensteuerungspro
gramm zeigt, welches zyklisch und intermittierend durch
den Mikroprozessor 66 in dem Steuersystem durchzuführen
ist. Das gezeigte Programm ist zur Ausführung in einem
gegebenen Zeitablauf ausgelegt, zum Beispiel alle 20 ms.
In der praktischen Höhensteuerungsoperation wird die Höhe
des Fahrzeugs eingestellt bei einem der Aufhängungssys
teme 10 FL , 10 FR , 10 RL und 10 RR entsprechend einem der
durch den Multiplexer 62 gewählten Höhenanzeigesignale
S FL , S FR , S RL und S RR .
Unmittelbar nach Beginn der Durchführung des Höhensteue
rungsprogramms wird bei einem Schritt 1002 der Pegel des
Parkbrems-Anzeigesignals geprüft. Wenn das Parkbrems-An
zeigesignal auf L-Pegel ist, was die gelöste Stellung der
Parkbremse wiedergibt, wird in einem Schritt 1004 der Pe
gel des Fußbrems-Anzeigesignals geprüft. Wenn das Fuß
brems-Anzeigesignal ebenfalls auf L-Pegel ist, geht die
Verarbeitung zu einem Schritt 1006, um ein Sperrsignal
FL DIS für die Höheneinstellung zurückzustellen. Nach dem
Rückstellen des Sperrsignals FL DIS in dem Schritt 1006
geht die Verarbeitung zu einem Schritt 1008, um das Hö
henanzeigesignal mit dem oberen und dem unteren Höhen
kriterium H U und H L zu vergleichen und zu beurteilen, ob
die Fahrzeughöhe innerhalb eines vorbestimmten Höhenbe
reichs liegt oder nicht.
Hier ist zu beachten, daß der vorbestimmte Höhenbereich
festgelegt ist hinsichtlich einer voreingestellten Ziel
höhe, welche als Mittelhöhe in dem vorbestimmten Höhen
bereich dienen kann. Daher kann die Genauigkeit der
Fahrzeugverhaltenssteuerung festgelegt werden durch Wahl
der Breite des akzeptierbaren Höhenbereichs relativ zu
der Zielhöhe. Wenn im wesentlichen eine genaue Höhen
steuerung und folglich Verhaltenssteuerung erwünscht ist,
ist es möglich, die Fahrzeughöhe bei der Zielhöhe einzu
stellen, anstatt den akzeptierbaren Höhenbereich zu ver
wenden. Basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs der
tatsächlich überwachten Fahrzeughöhe, die durch den Wert
des Höhenanzeigesignals wiedergegeben wird, und den oberen
und unteren Höhenkriterien H U und H L wird ein Aufwärts-
und Abwärtsbefehl erzeugt, um in einem Schritt 1010 eine
Höhenverstellung durchzuführen, falls bei Überprüfung in
dem Schritt 1008 die Fahrzeughöhe außerhalb des vorbe
stimmten Höhenbereichs liegt.
Und zwar wird ein Aufwärtsbefehl ausgegeben, wenn das
Höhenanzeigesignal kleiner ist als das untere Höhenkri
terium H L . Der Mikroprozessor 66 spricht dann auf den
Aufwärtsbefehl an und überprüft den Druck in dem Druck
akkumulator 46. Wenn der Druck in dem Druckakkumulator
46 ausreichend hoch ist, um den Druck in der entsprechen
den Druckkammer 14 FL , 14 FR , 14 RL bzw. 14 RR zu erhöhen,
wird das Steuersignal dem Druckspeicher-Steuerventil 52
zum Öffnen zugeführt. Wenn andererseits der Fluiddruck
in dem Druckakkumulator 46 nicht ausreicht, gibt der
Mikroprozessor 66 ein H-Pegel-Steuersignal an das Steu
errelais 86, um den Pumpenmotor 42 und damit den Kompres
sor 40 anzutreiben. Gleichzeitig werden H-Pegel-Steu
ersignale dem entsprechenden Höhensteuerungsventil 20 FL ,
20 FR , 20 RL bzw. 20 RR zugeführt. Wenn andererseits der
Wert des Höhenanzeigesignals größer ist als das obere
Höhenkriterium H U , wird ein Abwärtsbefehl erzeugt. Der
Mikroprozessor 66 spricht auf diesen Abwärtsbefehl an
und gibt ein Entlüftungssteuersignal zum Öffnen des Ent
lüftungssteuerventils 56 ab. Ferner wird ein Steuersignal
einem der Höhensteuerungsventile 20 FL , 20 FR , 20 RL und
20 RR zugeführt, um es zu öffnen und den Fluiddruck in
der entsprechenden Druckkammer 14 FL , 14 FR , 14 RL bzw.
14 RR zu vermindern.
Wenn andererseits bei der Prüfung in dem Schritt 1008
ermittelt wird, daß die durch das Höhenanzeigesignal
wiedergegebene Fahrzeughöhe in dem vorbestimmten Hö
henbereich gehalten wird, geht die Verarbeitung zu
Ende.
Wenn das in dem Schritt 1002 geprüfte Parkbrems-Anzeige
signal auf H-Pegel ist oder das in dem Schritt 1004 ge
prüfte Fußbrems-Anzeigesignal auf H-Pegel ist, was den
verriegelten Zustand des Fahrzeugrades (des Antriebsra
des) wiedergibt, geht die Verarbeitung zu einem Schritt
1012. In dem Schritt 1012 wird der Pegel des Parkstel
lungs-Anzeigesignals des Automatik-Getriebes geprüft.
Wenn der in dem Schritt 1012 geprüfte Pegel des Park
stellungs-Anzeigesignals der L-Pegel ist, was anzeigt,
daß die Kraftübertragung nicht verriegelt ist, geht die
Verarbeitung zu dem Schritt 1006, um die Normalzustands-
Höhenverstelloperation durchzuführen.
Wenn andererseits der Pegel des Parkstellungs-Anzeige
signals bei Prüfung in dem Schritt 1012 der H-Pegel ist,
wird in einem Schritt 1014 das Sperrsignal FL DIS für die
Höheneinstellung geprüft. Wenn gemäß Prüfung in dem Schritt
1014 der Setzzustand des Sperrsignals FL DIS eingestellt
ist, geht die Verarbeitung zu Ende. Wenn andererseits in
dem Schritt 1014 der Rückstellzustand des Sperrsignals
FL DIS ermittelt wird, wird in einem Schritt 1016 der Wert
des Höhenanzeigesignals mit dem oberen und dem unteren
Höhenkriterium H U und H L verglichen.
Wenn der Wert des Höhenanzeigesignals außerhalb des durch
das obere und das untere Höhenkriterium H U und H L definier
ten vorbestimmten Bereichs liegt, wird in einem Schritt
1018 ein Wert t eines Zykluszählers 71 in der Steuerein
richtung 30 um einen gegebenen Wert t inc inkrementiert.
Dann wird in einem Schritt 1020 der Zykluszählerwert t
verglichen mit einem Zeitmeß-Bezugswert T, welcher ein
gestellt wird zur Festlegung einer Zeitspanne, in welcher
eine Höhenverstellung im Verriegelungszustand des An
triebsrades und der Kraftübertragung zugelassen wird.
Praktisch wird die durch den Zeitmeß-Bezugswert T
wiedergegebene Höhenverstellungs-Zulassungszeitspanne
eingestellt in Anbetracht der möglichen Größe einer
durch Spiel oder mögliche Torsion in der Kraftübertra
gung zugelassene Schwenkbewegung des Aufhängungsgliedes.
Wenn der Zykluszählerwert t kleiner oder gleich dem Zeit
meß-Bezugswert T ist, wird in einem Schritt 1022 die Hö
henverstellung auf im wesentlichen die gleiche Art durch
geführt wie die in dem Schritt 1010 durchgeführte Höhen
verstellung.
Wenn gemäß Prüfung in dem Schritt 1016 der Wert des Hö
henanzeigesignals innerhalb des durch das obere und das
untere Höhenkriterium H U bzw. H L definierten Bereichs liegt, wird der Zyklus
zählerwert in einem Schritt 1024 gelöscht. Danach geht
die Verarbeitung zu Ende. Wenn andererseits der Zyklus
zählerwert t größer ist als der Zeitmeß-Bezugswert T
gemäß Prüfung in dem Schritt 1020, wird das Sperrsignal
FL DIS in einem Schritt 1026 gesetzt, und dann geht die
Verarbeitung zu dem Schritt 1024, um den Zykluszähler
wert t zu löschen.
Es ist einzusehen, daß die Höhensteuerung, welche durch
den Mikroprozessor in den Schritten 1010 und 1022 durch
zuführen ist, verschiedene Steuerparameter zusätzlich
zu der Fahrzeughöhe einschließt. Praktische Höhensteu
erungsprozesse, welche verschiedene Höhensteuerungs
parameter anwenden, sind in den nachfolgend aufgeführten
Patenten und schwebenden Anmeldungen offenbart worden.
Die Offenbarung der unten aufgeführten Referenzen ist
hier durch Bezugnahme eingeschlossen.
US-Patent 45 19 169
EP-Erstveröffentlichung 01 14 680
EP-Erstveröffentlichung 01 14 700
US-Patent 46 59 104
US-Patent 47 18 695
US-Ser. 9 06 239, eingereicht am 12. September 1986
US-Ser. 0 56 761, eingereicht am 2. Juni 1987
DP-Erstveröffentlichung 37 15 441
US-Ser. 1 20 964, eingereicht am 16. November 1987
EP-Erstveröffentlichung 01 14 680
EP-Erstveröffentlichung 01 14 700
US-Patent 46 59 104
US-Patent 47 18 695
US-Ser. 9 06 239, eingereicht am 12. September 1986
US-Ser. 0 56 761, eingereicht am 2. Juni 1987
DP-Erstveröffentlichung 37 15 441
US-Ser. 1 20 964, eingereicht am 16. November 1987
Es ist einzusehen, daß gemäß der Erfindung die Fahrzeug
höhe innerhalb eines Bereichs verstellt werden kann,
welcher durch Spiel und/oder mögliche oder akzeptierbare
Torsion in der Kraftübertragung zugelassen ist, um die
Differenz zwischen der tatsächlichen Fahrzeughöhe und
dem zugeordneten oberen oder unteren Höhenkriterium zu
vermindern, welches den vorbestimmten Höhenbereich defi
niert. Dies vermindert die erforderliche Größe einer
Höhenverstellung, welche nach Lösen der Verriegelung
des Antriebsrades und der Kraftübertragung durchzufüh
ren ist. Außerdem kann durch eine Begrenzung der Größe
der Höhenverstellung während der Zeitspanne, in welcher
das Antriebsrad und die Kraftfübertragung verriegelt
sind, ein Überschwingen der Höhenverstellung erfolg
reich verhindert werden.
Daher löst die Erfindung sämtliche Aufgaben und weist
die angestrebten Vorteile auf.
Obzwar die Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungs
form offenbart worden ist, um ihr Verständnis zu erleich
tern, ist einzusehen, daß die Erfindung auf verschiedene
Art verkörpert werden kann, ohne von dem Erfindungsge
danken abzuweichen. Die Erfindung soll daher alle mög
lichen Ausführungsformen und Abwandlungen der gezeigten
Ausführungsformen einschließen, welche ausgeführt werden
können, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen.
Obwohl die gezeigte Ausführungsform die Größe der Höhen
verstellung während des Verriegelungszustands des An
triebsrades und der Kraftübertragung begrenzt durch
Beschränkung der Zeit zur Durchführung der Höhensteu
erung, ist es zum Beispiel möglich, die Größe der Hö
hensteuerung als solche zu beschränken. Dies kann er
folgen durch Abwandlung der Zielhöhe, zu welcher die
Höhensteuerung durchzuführen ist, auf der Basis der
momentanen tatsächlichen Fahrzeughöhe bei dem Auftreten
des Aufwärts- oder Abwärtsbefehls im Verriegelungszu
stand des Antriebsrades und der Kraftübertragung.
Claims (31)
1. Vorrichtung zur Höhensteuerung eines Kraftfahrzeug-
Aufhängungssystems, gekennzeichnet durch ein zwischen
einem Fahrzeugkörper (26) und einem Aufhängungsglied (28)
angeordnetes Aufhängungssystem (10), an dem ein Fahrzeug
rad drehbar gelagert ist, wobei das Aufhängungssystem (10)
eine Einrichtung (14) zum Verstellen der Aufhängungskraft
umfaßt, die zwischen dem Fahrzeugkörper (26) und dem Auf
hängungsglied (28) auszuüben ist, einen Fühler (24), wel
cher die relative Entfernung zwischen dem Fahrzeugkörper
(26) und dem Aufhängungsglied (28) überwacht, um ein
Höhenanzeigesignal (S) zu erzeugen, einen Detektor zum
Ermitteln des Verriegelungszustands des Fahrzeugrades und
zum Erzeugen eines Verriegelungsanzeigesignals sowie eine
Steuereinrichtung (30) zum Aufnehmen des Höhenanzeige
signals (S) und zum Prüfen des Wertes des Höhenanzeige
signals bezüglich eines vorbestimmten Wertes, um ein
Steuersignal zur Betätigung der Verstelleinrichtung (14)
abzuleiten und damit die Aufhängungskraft zur Aufrechter
haltung eines gewünschten Wertes der relativen Entfernung
zwischen dem Fahrzeugkörper (26) und dem Aufhängungsglied
(28) einzustellen, wobei die Steuereinrichtung (30) auf
das Verriegelungsanzeigesignal anspricht, um die Größe
der Höhenverstellung mit einem vorbestimmten Bereich zu
begrenzen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Detektor den Bremszustand an dem Fahrzeugrad
überwacht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Detektor einen Parkbremsenschalter (61) umfaßt,
welcher die Anwendung einer Parkbremse ermittelt, um das
Verriegelungsanzeigesignal zu erzeugen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Detektor einen Handbetätigungs-Bremsschalter um
faßt, welcher die Anwendung einer handbetätigten Bremse
ermittelt, um das Verriegelungsanzeigesignal zu erzeugen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Detektor einen Fußbremsschalter (63) umfaßt, wel
cher die Anwendung einer Fußbremse ermittelt, um das Ver
riegelungsanzeigesignal zu erzeugen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (30) auf das Verriegelungsan
zeigesignal anspricht, um eine gegebene Zeitspanne (T)
einzustellen, während welcher die Höhenverstellung frei
gegeben ist, und die Höheneinstellung zu sperren nach
Ablauf der gegebenen Zeitspanne (T).
7. Vorrichtung zur Höhensteuerung eines Kraftfahrzeug-
Aufhängungssystems, gekennzeichnet durch ein zwischen
einem Fahrzeugkörper (26) und einem Aufhängungsglied (28)
angeordnetes Aufhängungssystem (10), an dem ein Fahrzeug
rad drehbar gelagert ist, welches über eine Kraftübertra
gung mit einer Antriebskraftquelle verbunden ist, um durch
das Ausgangsmoment der Antriebskraftquelle drehend ange
trieben zu werden, wobei das Aufhängungssystem (10) eine
Einrichtung (14) zum Verstellen der Aufhängungskraft um
faßt, die zwischen dem Fahrzeugkörper (26) und dem Auf
hängungsglied (28) auszuüben ist, einen Fühler (24),
welcher die relative Entfernung zwischen dem Fahrzeugkör
per (26) und dem Aufhängungsglied (28) überwacht, um ein
Höhenanzeigesignal (S) zu erzeugen, einen Detektor zum Er
mitteln des Verriegelungszustands des Fahrzeugrades und
der Kraftübertragung, um ein Verriegelungsanzeigesignal
zu erzeugen, sowie eine Steuereinrichtung (30) zum Auf
nehmen des Höhenanzeigesignals (S) und zum Prüfen des Wertes
des Höhenanzeigesignals (S) bezüglich eines vorbestimmten
Wertes, um ein Steuersignal zur Betätigung der Verstell
einrichtung (14) abzuleiten und damit die Aufhängungskraft
zur Aufrechterhaltung eines gewünschten Wertes der relati
ven Entfernung zwischen dem Fahrzeugkörper (26) und dem
Aufhängungsglied (28) einzustellen, wobei die Steuerein
richtung (30) auf das Verriegelungsanzeigesignal anspricht,
um die Größe der Höhenverstellung auf einen vorbestimmten
Bereich zu begrenzen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Detektor den Bremszustand an dem Fahrzeugrad über
wacht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Detektor einen Parkbremsschalter (61) umfaßt, wel
cher die Anwendung einer Parkbremse ermittelt, um das Ver
riegelungsanzeigesignal zu erzeugen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Detektor einen Fußbremsschalter (63) umfaßt, wel
cher die Anwendung einer Fußbremse ermittelt, um das Ver
riegelungsanzeigesignal zu erzeugen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 7, daduch gekennzeichnet,
daß der Detektor einen auf die Parkstellung eingestellten
Automatikgetriebe-Betriebsbereich umfaßt, um das Verriege
lungsanzeigesignal zu erzeugen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Detektor auch einen auf die Parkstellung einge
stellten Automatikgetriebe-Betriebsbereich umfaßt, um das
Verriegelungsanzeigesignal zu erzeugen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Detektor einen Fußbremsschalter (63) umfaßt, wel
cher die Anwendung einer Fußbremse ermittelt, um das Ver
riegelungsanzeigesignal zu erzeugen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Detektor einen auf die Parkstellung eingestellten
Automatikgetriebe-Betriebsbereich umfaßt, um das Verriege
lungsanzeigesignal zu erzeugen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (30)auf das Verriegelungsanzei
gesignal anspricht, um eine gegebene Zeitspanne (T) einzu
stellen, während welcher die Höheneinstellung freigegeben
ist, um die Höheneinstellung zu sperren nach Ablauf der
gegebenen Zeitspanne (T).
16. Vorrichtung zur Höhensteuerung eines Kraftfahrzeug-
Aufhängungssystems, gekennzeichnet durch ein zwischen
einem Fahrzeugkörper (26) und einem Aufhängungsglied (28)
angeordnetes Aufhängungssystem (10), an dem ein Antriebs
rad drehbar gelagert ist, welches über eine Kraftübertra
gung mit einer Antriebskraftquelle verbunden ist, um durch
das Ausgangsmoment der Antriebskraftquelle drehend ange
trieben zu werden, wobei das Aufhängungssystem (10) eine
Einrichtung (14) zum Verstellen der Aufhängungskraft um
faßt, die zwischen dem Fahrzeugkörper (26) und dem Auf
hängungsglied (28) auszuüben ist, wobei die Verstellein
richtung eine hohle Kammer (14) umfaßt, die mit einer
Arbeitsfluidquelle (16) in Verbindung steht, um in die
hohle Kammer (14) Arbeitsfluid einzuleiten oder aus ihr
abzugeben, um den Fluiddruck in der hohlen Kammer (14)
einzustellen, welcher Fluiddruck als die Aufhängungskraft
dient, und ferner ein Drucksteuerventil (20) umfaßt, wel
ches zwischen der Arbeitsfluidquelle (16) und der hohlen
Kammer (14) angeordnet ist, um das Einleiten und Abgeben
von Arbeitsfluid in die hohle Kammer (14) hinein bzw. aus
ihr heraus zu steuern, um die Aufhängungskraft einzu
stellen, und wodurch die Verstelleinrichtung den relati
ven Abstand einstellt, ferner gekennzeichnet durch einen
Fühler (24), welcher die relative Entfernung zwischen dem
Fahrzeugkörper (26) und dem Aufhängungsglied (28) über
wacht, um ein Höhenanzeigesignal (S) zu erzeugen, einen
Detektor zum Ermitteln des Verriegelungszustands des An
triebsrades und der Kraftübertragung, um ein Verriege
lungsanzeigesignal zu erzeugen, sowie eine Steuereinrich
tung (30) zum Aufnehmen des Höhenanzeigesignals (S) und
Prüfen des Wertes des Höhenanzeigesignals (S) bezüglich
eines vorbestimmten Wertes, um ein Steuersignal zur Be
tätigung der Verstelleinrichtung (14) abzuleiten und damit
die Aufhängungskraft zur Aufrechterhaltung eines gewünsch
ten Wertes der relativen Entfernung zwischen dem Fahrzeug
körper (26) und dem Aufhängungsglied (28) einzustellen,
wobei die Steuereinrichtung (30) auf das Verriegelungsan
zeigesignal anspricht, um die Größe der Höhenverstellung
auf einen vorbestimmten Bereich zu begrenzen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der Detektor den Bremszustand an dem Fahrzeugrad über
wacht.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß der Detektor einen Parkbremsenschalter (61) umfaßt,
welcher die Anwendung einer Parkbremse ermittelt, um das
Verriegelungsanzeigesignal zu erzeugen.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß der Detektor einen Fußbremsschalter (63) umfaßt, wel
cher die Anwendung einer Fußbremse ermittelt, um das
Verriegelungsanzeigesignal zu erzeugen.
20. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der Detektor einen auf die Parkstellung eingestellten
Automatikgetriebe-Betriebsbereich umfaßt, um das Verriege
lungsanzeigesignal zu erzeugen.
21. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß der Detektor ferner einen auf die Parkstellung einge
stellten Automatikgetriebe-Betriebsbereich umfaßt, um das
Verriegelungsanzeigesignal zu erzeugen.
22. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß der Detektor ferner einen Fußbremsschalter (63) umfaßt,
welcher die Anwendung einer Fußbremse ermittelt, um das
Verriegelungsanzeigesignal zu erzeugen.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
daß der Detektor ferner einen auf die Parkstellung einge
stellten Automatikgetriebe-Betriebsbereich umfaßt, um das
Verriegelungsanzeigesignal zu erzeugen.
24. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (30) auf das Verriegelungsanzei
gesignal anspricht, um eine gegebene Zeitspanne (T) einzu
stellen, während welcher die Höheneinstellung freigegeben
ist, und die Höheneinstellung zu sperren nach Ablauf der
gegebenen Zeitspanne (T).
25. Vorrichtung zur Höhensteuerung eines Kraftfahrzeug-
Aufhängungssystems, gekennzeichnet durch ein zwischen einem
Fahrzeugkörper (26) und einem Aufhängungsglied (28) ange
ordnetes Aufhängungssystem (10), an dem ein Antriebsrad
drehbar gelagert ist, welches über eine Kraftübertragung
mit einer Antriebskraftquelle verbunden ist, um durch das
Ausgangsmoment der Antriebskraftquelle drehend angetrieben
zu werden, wobei das Aufhängungssystem (10) eine Einrich
tung (14) zum Verstellen der Aufhängungskraft umfaßt, die
zwischen dem Fahrzeugkörper (26) und dem Aufhängungsglied
(28) auszuüben ist, einen Fühler (24), welcher die rela
tive Entfernung zwischen dem Fahrzeugkörper (26) und einem
Aufhängungsglied (28) überwacht, um ein Höhenanzeigesignal
(S) zu erzeugen, einen ersten Detektor zum Ermitteln des
Verriegelungszustands des Antriebsrades und zum Erzeugen
eines ersten Verriegelungsanzeigesignals, einen zweiten
Detektor zum Ermitteln des Verriegelungszustands der Kraft
übertragung und zum Erzeugen eines zweiten Verriegelungsan
zeigesignals, eine Steuereinrichtung (30) zum Aufnehmen
des Höhenanzeigesignals (S) und Prüfen des Wertes des Hö
henanzeigesignals bezüglich eines vorbestimmten Wertes,
um ein Steuersignal zur Betätigung der Verstelleinrichtung
(14) abzuleiten und damit die Aufhängungskraft zur Auf
rechterhaltung eines gewünschten Wertes der relativen Ent
fernung zwischen dem Fahrzeugkörper (26) und dem Aufhän
gungsglied (28) einzustellen, wobei die Steuereinrichtung
(30) die Größe der Höhenverstellung auf einen vorbestimmten
Bereich begrenzt, wenn sowohl das erste wie auch das zwei
te Verriegelungsanzeigesignal ermittelt werden.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Detektor den Bremszustand des Fahrzeugrades
überwacht.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Detektor einen Parkbremsenschalter (61) um
faßt, welcher die Anwendung einer Parkbremse ermittelt, um
das Verriegelungsanzeigesignal zu erzeugen.
28. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Detektor einen Fußbremsschalter (63) umfaßt,
welcher die Anwendung einer Flußbremse ermittelt, um das
Verriegelungsanzeigesignal zu erzeugen.
29. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Detektor einen auf die Parkstellung einge
stellten Automatikgetriebe-Betriebsbereich (65) umfaßt,
um das Verriegelungsanzeigesignal zu erzeugen.
30. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Detektor ferner einen auf die Parkstellung
eingestellten Automatikgetriebe-Betriebsbereich (65) um
faßt, um das Verriegelungsanzeigesignal zu erzeugen.
31. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (30) auf das Verriegelungsanzei
gesignal anspricht, um eine gegebene Zeitspanne (T) einzu
stellen, während welcher die Höheneinstellung freigegeben
ist, und die Höheneinstellung zu sperren nach Ablauf der
gegebenen Zeitspanne (T).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP1987071144U JPS63179212U (de) | 1987-05-13 | 1987-05-13 |
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