DE3937841C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zur Einstellung der Aufhängungscharakteristik eines Kraftfahrzeugaufhängungssystemes, vorgesehen zwischen einer Fahrzeugkarosserie und Radaufhängungen, das Stellelemente zur Veränderung der Aufhängungscharakteristik zumindest zwischen einer ersten, weicheren Aufhängungscharakteristik und einer zweiten, härteren Aufhängungscharakteristik in Abhängigkeit von einer auf die Fahrzeugkarosserie einwirkenden Beschleunigung aufweist, mit zumindest einem Beschleunigungssensor und einer die Ausgangssignale des Beschleunigungssensors verarbeitenden Steuereinheit zur Ansteuerung der Stellelemente des Kraftfahrzeugaufhängungssystemes, wie sie z. B. durch die DE-OS 36 32 919 bekannt ist.

Ein Zweig der modernen Kraftfahrzeugtechnik befaßt sich mit Aufhängungssteuerungssystemen zur Anpassung der Aufhängungseigenschaften, d. h. der Steifigkeits- bzw. Dämpfungseigenschaften an die Fahrbedingungen. Im allgemeinen werden Aufhängungseigenschaften in der Weise eingestellt, daß sowohl Fahrkomfort als auch Fahrstabilität in hoher Güte erreicht werden. Beispielsweise sind zur Erzielung hohen Fahrkomforts weichere Aufhängungseigenschaften bei normaler und stetiger Fahrt im allgemeinen bevorzugt. Andererseits läßt sich bei bestimmten Fahrbedingungen, wie beispielsweise in Kurven, beim Beschleunigen oder Abbremsen, ein höherer Fahrkomfort bei härteren Aufhängungseigenschaften erreichen. Ferner ist im Hinblick auf die Fahrstabilität in den letztgenannten Fällen eine härtere Aufhängung erwünscht.

Es ist daher zur Harmonisierung von Fahrkomfort und Fahrstabilität wesentlich, verschiedene Schwingungsarten am Fahrzeugkörper, die aus verschiedenen Faktoren bzw. Fahrzeugfahrparametern resultieren, zu erfassen bzw. zu unterscheiden.

Für den Fall von durch Unebenheiten des Straßenbelages verursachte Fahrzeugschwingungen wird in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift (Tokkai) Showa 60-1 51 111 vorgeschlagen, einen Fahrzeugstoßsensor zu verwenden, welcher den relativen Abstand zwischen einem Fahrzeugkörper und einem Aufhängungsteil, an dem drehbar ein Rad gelagert ist, überwacht.

Das bekannte System stützt sich auf die Tatsache, daß unterschiedliche Arten von vertikalen Fahrzeugschwingungen unterschiedliche Schwingungsfrequenzbereiche haben. Dies ist in mancher Hinsicht richtig. Beispielsweise ist in dem Fall, in welchem die Fahrzeugkarosserieschwingung durch über das Rad von der Straße eingeleitete Stöße verursacht wird, die Schwingungsfrequenz relativ hoch. Andererseits ist in dem Fall die Schwingungsfrequenz relativ niedrig in dem der Grund für die Fahrzeugkarosserieschwingung eine durch auf die Fahrzeugkarosserie von außen einwirkenden Kräfte verursachte Änderung des Fahrzeugkarosserieverhaltens ist beispielsweise Wanken, Nicken und dgl. Daher kann durch Prüfen des Frequenzbereiches der Schwingung eine genaue Unterscheidung der Anregungen, die auf die Fahrzeugkarosserie einwirken, erreicht werden.

Jedoch ist in einigen Fahrsituationen die früher vorgeschlagene Technologie zur Unterscheidung der Schwingungsart der Fahrzeugkarosserie nicht ausreichend genau. Beispielsweise wird, wenn die Größe der Straßenunebenheit ursächlich ist für die Verursachung einer Lageänderung des Fahrzeugaufbaus, der Fahrzeugaufbau Wank- oder Nickbewegungen ausführen. In dem Fall, in welchem die Lageänderung des Fahrzeugaufbaus durch Unebenheiten der Straßenoberfläche verursacht wird, ist es im allgemeinen erwünscht, die Aufhängungscharakteristik zur Absorption der Schwingungsenergie weicher zu gestalten, um die Fahrzeugkarosserieschwingungen zu minimieren.

Andererseits ist es im Falle einer Lageänderung des Fahrzeugkörpers, die z. B. durch Querbeschleunigung während einer Kurvenfahrt verursacht wird und zu einer Wankbewegung des Fahrzeuges führt, oder einer Lageänderung, die durch Längsbeschleunigung während einer Fahrzeugbeschleunigung oder Abbremsung verursacht wird und zu einer Nickbewegung führt, erwünscht, eine härtere Aufhängung im Hinblick auf die Fahrstabilität vorzusehen. Damit sind in Abhängigkeit von den Schwingungsarten die Anforderungen an die Einstellungen für die Aufhängungseigenschaften einander entgegengesetzt. Es ist daher äußerst wichtig, die Art der Anregung welche zur Änderung des Fahrzeugkarosserieverhaltens führt, genau zu erfassen, um eine richtige Anpassung der Aufhängungseigenschaften an die Fahrbedingungen zu erreichen.

Ferner ist bei dem obengenannten bekannten Aufhängungssteuersystem für jede Aufhängung, d. h. für vorne rechts, vorne links, hinten links und hinten rechts, ein Vertikalstoßsensor vorgesehen. Dies verursacht höhere Systemkosten und einen komplizierten Schaltungsaufbau, der innerhalb des am Fahrzeug vorhandenen begrenzten Raumes unterzubringen ist.

Aus der gattungsbildenden DE-OS 36 32 919 ist ein Verfahren zur Dämpfkraftverstellung von Kraftfahrzeugen bekannt, bei dem die Ausgangssignale eines mit der Fahrzeugkarosserie verbundenen Beschleunigungssensors mit einem vorgegebenen Referenzwert verglichen werden und bei Über- bzw. Unterschreiten dieses Referenzwertes ein Signal zur Änderung der Stoßdämpfercharakteristik auslösen. Das Ausgangssignal des Beschleunigungsgebers wird kontinuierlich während zweier Zeitintervalle ermittelt, der jeweilige Mittelwert für jede Meßzeit erfaßt und die Differenz der beiden Mittelwerte mit einem Referenzwert verglichen. Bei einem solchen Verfahren wird allerdings nur bevorzugt der niederfrequente Anteil des Schwingungseingangs erfaßt und es ist wünschenswert, bei einfacher Schaltungstechnik die Variabilität der Einstellung der Fahrzeug-Aufhängungscharakteristik unter Berücksichtigung der Art der Anregung zur Verminderung von unerwünschten Fahrzeugkarosseriebewegungen weiter zu verbessern.

Aus der DE-OS 36 32 920 ist ein Verfahren zur Dämpfkraftverstellung von Kraftfahrzeugen bekannt, bei dem in Abhängigkeit von Ausgangssignalen eines an der Fahrzeugkarosserie befestigten Beschleunigungs- oder auch Abstandsgebers in Verbindung mit einem Über- oder Unterschreiten eines vorgegebenen, belastungsabhängigen Schwellwertes ein Signal zum Ändern der Dämpfkraft ausgegeben wird. Hierbei werden die Ausgangssignale des Beschleunigungsgebers zu einem Mittelwert über eine Meßzeit summiert, die wesentlich größer ist als die Eigenschwingungsdauer der Fahrzeugkarosserie. Durch ein derartiges Verfahren kann die frühzeitige Erfassung von Wankbewegungen des Fahrzeugaufbaus und eine entsprechende Dämpfkrafteinstellung für die Radaufhängung des Fahrzeuges nicht in hinreichendem Maße erreicht werden.

Aus der DE-OS 37 05 508 ist ein Verfahren zur Steuerung der Dämpfungskraft eines Schwingungsdämpfers bekannt, bei dem ein die Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugaufbaus erfassender Sensor vorgesehen ist, wobei ein die Änderung der Beschleunigung repräsentierendes Impulssignal abgeleitet wird, das seinerseits einer Signalverarbeitung zur Erfassung von Signaldauer und Signalpegel unterzogen wird. Die beiden hieraus gewonnenen Bewertungssignale werden zur Steuerung der Aufhängungscharakteristik des Stoßdämpfers verwendet. Mit einer solchen Anordnung kann nicht hinreichend zwischen unterschiedlichen Schwingungsursachen, z. B. für eine Wankbewegung des Fahrzeugaufbaus, unterschieden werden.

Aus der EP-A-01 51 421 ist ein Fahrzeugaufhängungs-Steuersystem mit einer Einstellung der Dämpfungscharakteristik in Abhängigkeit vom Straßenzustand bekannt, wobei zur Steuersignalgewinnung eine Frequenzbewertung der Eingangsschwingungen unter Verwendung einer Vielzahl von Sensoren mit einer entsprechend komplizierten Signalverarbeitung vorgesehen ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die es gestattet, mit einem einzigen Sensor sowohl aus Fahrzeugbewegungen als auch aus Straßenunebenheiten resultierende Anregungen und Schwingungseingänge auf den Fahrzeugaufbau zu erfassen und in Abhängigkeit von ihrer Art und Ursache die Aufhängungscharakteristik des Kraftfahrzeugaufhängungssystems entsprechend einzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Beschleunigungssensor ein Quer- oder Längsbeschleunigungssensor ist, und daß nach Erfassung des Beschleunigungswertes durch die Steuereinheit dieser mit einem oberen sowie alternierend mit einem unteren Referenzwert verglichen wird und dann, wenn der Beschleunigungswert größer oder gleich dem oberen bzw. kleiner oder gleich dem unteren Referenzwert ist, ein Detektorsignal erzeugt sowie einen Zeitgeber mit einem Zeitgeberintervall auslöst und ein Zählersignal in Abhängigkeit von der Anzahl der innerhalb des Zeitgeberintervalles erfaßten Detektorsignale ermittelt, wobei der Zählersignalwert mit einem eine unebene Straßenoberfläche repräsentierenden Zählersignal-Referenzwert verglichen wird und dann, wenn der ermittelte Zählersignalwert gleich oder größer als der Zählersignal-Referenzwert ist, ausgehend von der harten Einstellung, eine weichere Aufhängungscharakteristik einstellbar ist.

In vorteilhafter Weise wird durch die Erfindung ein Fahrzeugaufhängungssteuersystem geschaffen, welches durch Straßenunebenheit bzw. allgemein den Straßenzustand verursachte Fahrzeugschwingungen mit einem einzelnen Sensor erfassen kann, welcher auf den Fahrzeugkörper ausgeübte Quer- oder Längsbeschleunigungen überwacht.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ändert der Zeitgeber die Größe des Zeitgeberintervalls in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei das Zeitgeberintervall mit der Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit verringert wird.

Ferner kann der Sensor so ausgebildet sein, daß für das die Querbeschleunigung repräsentierende Sensorsignal eine positive Polarität in Abhängigkeit von einer Querbeschleunigung in einer ersten Richtung und eine negative Polarität in Abhängigkeit von einer Querbeschleunigung in einer zweiten Richtung vorgesehen ist.

Ferner kann hierbei der Detektor das Detektorsignal erst dann ausgeben, wenn der die Querbeschleunigung angebende Signalwert außerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs liegt, der durch Referenzwerte positiver und negativer Polarität bestimmt ist.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind in den übrigen Unteransprüchen dargelegt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbei­ spiels einer Steuereinrichtung für ein Kraftfahr­ zeugaufhängungssystem,

Fig. 2 eine Teilschnittdarstellung eines einstellbaren Stoßdämpfers, der in dem Ausführungsbeispiel der Steuereinrichtung nach Fig. 1 verwendbar ist,

Fig. 3 ein Flußdiagramm eines Steuervorganges der Steuer­ einrichtung für die Aufhängungssteuerung in Abhän­ gigkeit von Straßenunebenheiten, das in der Steuer­ einrichtung nach Fig. 1 abgearbeitet wird,

Fig. 4 eine Kurvendarstellung zur Erläuterung der Änderung des eine Querbeschleunigung angebenden Signales, welches als Parametersignal für eine von Straßenun­ ebenheiten abhängigen Aufhängungssteuerung verwendet wird,

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbei­ spiels einer Steuereinrichtung für ein Kraftfahr­ zeugaufhängungssystem,

Fig. 6 ein Flußdiagramm eines Steuervorganges der Steuer­ einrichtung für die Aufhängungssteuerung in Abhän­ gigkeit von Straßenunebenheiten, das in der Steuer­ einrichtung nach Fig. 5 abgearbeitet wird,

Fig. 7 eine Kurvendarstellung, welche die Änderung einer Vertikalbeschleunigung gegenüber der Fahrzeugge­ schwindigkeit bei verschiedenen Aufhängungscharak­ teristika darstellt, und

Fig. 8 eine Kurvendarstellung, die die Änderung der Höhen­ lage der Fahrzeugkarosserie bei verschiedenen Auf­ hängungscharakteristika zeigt.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, insbesondere Fig. 1, wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Steuereinrichtung zur Einstellung der Aufhängungscharakteristik eines Kraftfahrzeugaufhängungssystems mit einer Steuereinheit 1 erläutert, welche generell zusammengesetzt ist aus einem Datenverarbeitungssystem auf Mikroprozessorbasis. Die Steuereinheit 1 besitzt eine Eingangsschaltung 1a, die mit einem Sensor 2 verbunden ist, welcher eine auf den Fahrzeugkörper ausgeübte Querbeschleunigung überwacht. Dieser Sensor wird im folgenden als "G-Sensor" bezeichnet. Für den G-Sensor kann jede Art von Beschleunigungssensoren verwendet worden, die zur Erfassung und Überwachung von auf das Fahrzeug wirkenden Querbeschleunigungen geeignet sind. Beispielsweise kann der G-Sensor 2 ein Pendel sowie Mittel zur Erzeugung eines Spannungssignals in Abhängigkeit von der Amplitude der Pendelschwingung aufweisen. Der G-Sensor 2 erzeugt ein Sensorsignal g, welches die Größe und Richtung der auf den Fahrzeugkörper wirkenden Querbeschleunigung angibt. Das die Querbeschleunigung angebende Sensorsignal g des G-Sensors 2 wird durch eine Rechnerschaltung 1b verarbeitet zur Ableitung eines Steuersignals v. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel leitet die Rechnerschaltung 1b getrennt voneinander ein vorderes Aufhängungssteuersignal und ein hinteres Aufhängungssteuersignal ab zur Durchführung der Aufhängungssteuerung für die vorderen und hinteren Aufhängungssysteme unabhängig voneinander.

Die Rechnerschaltung 1b liefert die vorderen und hinteren Aufhängungssteuersignale v über eine Treiberschaltung 1d für die vordere Aufhängung und eine Treiberschaltung 1e für die hintere Aufhängung an Aufhängungssysteme vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts. Jedes der Aufhän­ gungssysteme vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts enthält Stoßdämpfer 3 mit variabler Dämpfungs­ kraft, welche jeweils eine Betätigungseinrichtung 16 auf­ weisen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Betätigungseinrichtung 16 einen elektrisch betriebenen Schrittmotor.

Zur Ableitung der vorderen und hinteren Aufhängungssteuer­ signale ist die Rechnerschaltung 1b mit einer Steuerkenn­ werte-Einstellschaltung 1c verbunden. Diese enthält im all­ gemeinen einen Speicher zur Speicherung von Bezugswerten, die verschiedene Kriterien angeben, von Referenzwerten und dgl., welche mit dem die Querbeschleunigung angebenden Signal g verglichen werden.

Die Fig. 2 zeigt einen bevorzugten Aufbau des Stoßdämpfers 3 mit variabler Dämpfungskraft, der beim ersten Ausführungs­ beispiel des Aufhängungssteuersystems nach Fig. 1 eingesetzt werden kann.

Der Stoßdämpfer 3 besitzt einen Außenzylinder 5 und einen Innenzylinder 6, welche koaxial zueinander angeordnet sind. Ein Kolben 8 ist im Innenraum des Innenzylinders 6 angeord­ net. Der Kolben 8 ist über eine Kolbenstange 7 und eine Lagereinrichtung mit einem Fahrzeugkörper 4 verbunden. Die Kolbenstange 7 ist an einer Stangenführung 10, welche am oberen Ende des Innenzylinders 6 befestigt ist, geführt. Die Fig. 2 zeigt im einzelnen nicht, daß der Stoßdämpfer 3 auch ein Bodenventil aufweisen kann zur Einstellung des Fluid­ stroms zwischen dem Innenraum des Innenzylinders 6 und einer Ringkammer 9 zwischen dem Innenzylinder 6 und dem Außen­ zylinder 5.

Der Innenraum des Innenzylinders 6 ist in eine obere Fluid­ kammer 11 und eine untere Fluidkammer 12 unterteilt. Die obere Fluidkammer 11 und die untere Fluidkammer 12 stehen über durchflußbegrenzende Öffnungen bzw. Rückschlagventil­ einrichtungen 8a und 8b, welche im Kolben 8 vorgesehen sind, miteinander in Verbindung. Die Rückschlagventileinrichtung 8b besitzt am unteren Ende eine Öffnung zur unteren Fluid­ kammer 12 und kann mit Hilfe eines elastischen Scheiben­ ventils 8c geöffnet und geschlossen werden. In gleicher Weise besitzt die Rückschlagventileinrichtung 8a am oberen Ende eine Öffnung zur oberen Fluidkammer 11 und kann mit Hilfe eines elastischen Scheibenventils 8d geöffnet und geschlos­ sen werden. Während des Kolbenhubs in Stoßrichtung wird die obere Fluidkammer komprimiert, und das Arbeitsfluid in der oberen Fluidkammer 11 fließt in die untere Fluidkammer 12 über die durchflußbegrenzende Öffnung 8b und einem Spalt, der durch Verformung des Scheibenventils 8c entsteht. Ande­ rerseits wird beim Kolbenrückstoßhub die untere Fluidkammer 12 komprimiert, und das Arbeitsfluid in der unteren Fluid­ kammer fließt in die obere Fluidkammer 11 über die durch­ flußbegrenzende Öffnung 8a und einen Spalt, der durch Ver­ formung des Scheibenventils 8d gebildet wird.

Die Kolbenstange 7 definiert eine sich axial erstreckende Öffnung, welche mit einem Bypass-Strömungsweg 13 am unteren Endstück der Kolbenstange in Verbindung steht. Der Bypass- Strömungsweg besitzt am unteren Ende eine Öffnung zur unte­ ren Fluidkammer. Ein Drehventil 14 ist drehbar innerhalb des Bypass-Strömungsweges 13 angeordnet. Das Drehventil 14 ist mit einer Betätigungsstange 15 verbunden, welche ein von der Betätigungseinrichtung 16 erzeugtes Drehmoment zur Einstellung der Winkelposition des Drehventils überträgt. Das Drehventil 14 besitzt mehrere radial sich erstreckende Öffnungen 14a mit voneinander unterschiedlichen Strömungs­ querschnitten für das Fluid. Das Drehventil 14 richtet an einer ausgewählten Winkelposition eine der radial sich er­ streckenden Öffnungen 14a mit einer radial durch die Kolben­ stange 7 sich erstreckende Öffnung aus, die in die obere Fluidkammer 11 geöffnet ist. Demnach kann in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Drehventils die Stärke der Fluid­ durchflußbegrenzung für das Arbeitsfluid, welches durch den Bypass-Strömungsweg 13 strömt, eingestellt werden. Auf diese Weise lassen sich die Dämpfungseigenschaften des Stoß­ dämpfers 3 einstellen bzw. ändern. Beim dargestellten Aus­ führungsbeispiel ist das Drehventil 14 so ausgebildet, daß es ein Dreiwegeventil ist, so daß die Dämpfungscharakteristi­ ken zwischen Harteinstellung, Mitteleinstellung und Weich­ einstellung geändert werden können. In der Position für die Harteinstellung ist der Strömungsquerschnitt für das Arbeits­ fluid durch die radial sich erstreckende Öffnung 14a so ein­ gestellt, daß dieser Strömungsquerschnitt ein Minimum an­ nimmt bzw. zu Null wird für die größte Durchflußbegrenzung. Andererseits ist in der Position, in welcher die Weichein­ stellung vorhanden ist, der Strömungsquerschnitt für das Arbeitsfluid durch die radial sich erstreckende Öffnung 14a auf ein Maximum eingestellt, so daß die geringste Durch­ flußbegrenzung erhalten wird.

Die Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm, das den Betrieb der in Fig. 1 dargestellten Steuereinrichtung für das Aufhängungssteuersystem darstellt. Der dargestellte Ablauf ist formuliert als einer von vielen Fahrzeugsteuerabläufen zur Steuerung verschiedener Fahrzeugeinrichtungen, beispielsweise des Motors, des Bremssystems, der Kraftübertragung, des Servolenkungssystems und dgl. Der dargestellte Ablauf ist als zeitgetriggerter Unterbrechungsablauf mit regelmäßigen Intervallen von beispielsweise 20 ms ausgeführt.

Unmittelbar nach dem Start wird ein Sensorsignal g, das eine Querbeschleunigung anzeigt, in einem Leseschritt 101 gelesen. Das die Querbeschleunigung angebende Sensorsignal g wird dann mit einem oberen Bezugswert g_up, welcher einen Referenzwert für die Querbeschleunigung angibt, in einem Schritt 102 verglichen. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ist der obere Beschleunigungsbezugswert g_up auf einen Wert festgelegt, der eine obere Grenze einer um die Nullinie der Querbeschleunigung zentrierten Totzone b definiert. Wenn das die Querbeschleunigung repräsentierende Sensorsignal g geringer ist als der obere Bezugswert g_up, kommt der Ablauf zum ENDE, und das Programm kehrt zurück zu einem Hauptprogramm oder einem Hintergrundprogramm, das verschiedene Abläufe befehligt. Wenn andererseits das die Querbeschleunigung repräsentierende Sensorsignal größer ist als der obere Bezugswert g_up oder gleich diesem Wert ist, wird ein Zeitgeber in der Rechnerschaltung 1b getriggert, so daß die Messung eines Zeitablaufes in einem Schritt 103 begonnen wird. Die Zeitgeberperiode ist in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit veränderbar. Obgleich es in der Fig. 1 im einzelnen nicht dargestellt ist, empfängt die Steuereinheit 1 ein die Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigendes Signal von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, dessen Aufbau bekannt ist. Die Rechnerschaltung 1b setzt somit die Zeitgeberperiode fest und hält den Zeitgeber in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit in aktivem Zustand.

Ein Zähler in der Rechnerschaltung 1b wird in einem Schritt 104 um eins (1) erhöht. Anschließend wird in einem Schritt 105 das die Querbeschleunigung repräsentierende Sensorsignal g mit einem niedrigeren Bezugswert g_low verglichen. Dieser niedrigere Bezugswert definiert eine untere Grenze der Totzone B. Wenn das die Querbeschleunigung angebende Sensorsignal g geringer ist als der untere Bezugswert g_low oder gleich diesem Bezugswert ist, wird in einem Schritt 106 der Zähler um eins (1) erhöht. Wenn der Zeitgeberwert die Zeitgeberperiode erreicht, wird in einem Schritt 107 der Zeitgeberwert überprüft. Für den Fall, daß das die Querbeschleunigung angebende Sensorsignal g größer als der untere Bezugswert g_low ist, wie im Schritt 105 überprüft wurde, kommt der Programmablauf direkt zum Schritt 107.

Wenn der Zeitgeberwert geringer ist als die Zeitgeber­ periode, was beim Schritt 107 überprüft wird, kommt der Programmablauf zum ENDE. Wenn andererseits der Zeitgeber­ wert größer ist als die Zeitgeberperiode oder gleich dieser Zeitgeberperiode ist, was im Schritt 107 überprüft worden ist, wird der Zählerwert C mit einem Zählerbezugswert C_ref im Schritt 108 verglichen. Wenn der Zählerwert C größer als der Zählerbezugswert C_ref oder gleich diesem Wert ist, wird in einem Schritt 109 das Aufhängungssteuersignal v gebildet, das einen MITTEL-Zustand befiehlt. Dann werden der Zeitgeber und der Zähler in einem Schritt 110 zurückgesetzt. Wenn an­ dererseits der Zählerwert C geringer ist als der Zähler­ bezugswert C_ref, was im Schritt 108 überprüft wird, geht der Prozeßablauf direkt auf den Schritt 110 über.

Es sei darauf hingewiesen, daß gemäß dem dargestellten Programmablauf überwacht wird, ob die Frequenz der entgegen­ gesetzten Richtung der Querbeschleunigung ein größeres Ausmaß hat als die des Querbeschleunigungskennbereiches, welcher durch die oberen und unteren Bezugswerte g_up und g_low angegeben wird, zur Erzielung einer Unterscheidung, ob das Fahrzeug auf einer unebenen Straße sich befindet, wenn die Frequenz höher ist als ein vorbestimmter Wert. Da ferner gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Zeitgeber­ periode in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt wird, können in die von der Straßenunebenheit abhängige Aufhängungssteuerung auch von der Fahrzeuggeschwin­ digkeit abhängige Charakteristiken eingefügt werden.

In der Fig. 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Steuereinrichtung eines Aufhängungssteuersystems dargestellt. Das gezeigte Ausführungsbeispiel des Aufhängungssteuer­ systems enthält eine Steuereinheit 50, welche ein daten­ verarbeitendes System auf Mikroprozessorbasis ist. Die Steuereinheit 50 ist an einen Schwingungssensor oder einen Beschleunigungssensor 51 zur Überwachung der Schwingungs­ energie, welche auf die Fahrzeugkarosserie ausgeübt wird, ange­ schlossen. Wie beim vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel wird vorzugsweise ein G-Sensor als Schwingungs- bzw. Beschleunigungssensor 51 verwendet. Der G-Sensor 51 erzeugt ein die Querbeschleunigung anzeigen­ des Sensorsignal g. Mit der Steuereinheit 50 ist ferner ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 52 verbunden, welcher ein die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierendes Sensorsignal V lie­ fert.

Die Steuereinheit enthält ferner eine Diskriminatorschaltung 50a für Straßenunebenheiten. Diese Diskriminatorschaltung empfängt das die Querbeschleunigung angebende Sensor­ signal g, welches mit den oberen und unteren Referenzwerten g_up und g_low verglichen wird zur Erzeugung eines Impulses, wenn der die Querbeschleunigung angebende Sensorsignal­ wert g größer ist als der obere Referenzwert g_up oder gleich diesem Wert ist, bzw. wenn der Sensorsignalwert für die Quer­ beschleunigung geringer ist als der untere Referenzwert g_low oder gleich diesem Wert ist. Der Impuls wird einem Zäh­ ler 50b zugeführt, der die Signalimpulse zählt und ein Zäh­ lersignal C liefert. Die Steuereinheit 50 besitzt ferner einen Zeitgeber 50c, der durch das erste Auftreten des Im­ pulses getriggert wird zum Beginn der Messung des Zeit­ ablaufs. Die Diskriminatorschaltung 50a für die Straßen­ unebenheit empfängt das Zählersignal c und vergleicht dieses mit dem Zählerbezugswert C_ref bei einer Zeitgebersteuerung, bis der vom Zeitgeber 50c gemessene Zeitablauf eine vorbe­ stimmte Zeitgeberperiode erreicht. Wenn der Zählersignalwert C größer als der Zählerbezugswert C_ref ist, erzeugt die Diskriminatorschaltung 50a ein einen unebenen Straßenzustand anzeigendes Signal.

Die Steuereinheit 50 enthält ferner eine Diskriminator­ schaltung 50d für die Fahrzeuggeschwindigkeit. Diese Diskri­ minatorschaltung empfängt das die Fahrzeuggeschwindigkeit angebende Signal V vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und vergleicht das die Fahrzeuggeschwindigkeit angebende Signal mit einem unteren Fahrzeuggeschwindigkeitskennwert V_ref. Wenn das die Fahrzeuggeschwindigkeit angebende Signal V geringer ist als der untere Fahrzeuggeschwindigkeitskennwert V_ref oder gleich diesem Kennwert ist, liefert die Dis­ kriminatorschaltung 50d für die Fahrzeuggeschwindigkeit als Ausgangssignal ein eine niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit reprä­ sentierendes Signal und erzeugt andererseits ein eine hohe Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierendes Signal.

Die Diskriminatorschaltung 50a zur Feststellung von Straßenuneben­ heiten und die Diskriminatorschaltung 50d für die Fahrzeuggeschwindig­ keit sind an eine Zustandsauswählschaltung 50e angeschlos­ sen. Die Zustandsauswählschaltung 50e ist so ausgebildet, daß sie eine Auswahl der Aufhängungscharakteristik zwischen HART, MITTEL und WEICH durchführt. Diese Auswahl erfolgt aufgrund der verschiedenen Aufhängungssteuerparameter. Die Zustands­ auswählschaltung 50e spricht auf das den rauhen Straßen­ zustand angebende Signal an für die Auswahl von Aufhängungs­ charakteristiken, die an eine unebene Straße angepaßt sind. Außerdem ändert die Zustandsauswählschaltung 50e die Zustandsauswahl in Abhängigkeit vom Eingangssignal, das sie von der Diskriminatorschaltung 50e für die Fahrzeuggeschwin­ digkeit erhält. Insbesondere dann, wenn das einen unebenen Straßenzustand anzeigende Signal und das eine niedrige Geschwindigkeit anzeigende Signal vorhanden sind, wählt die Zustandsauswählschaltung 50e einen weichen Zustand aus zur Erzeugung eines Zustandsbefehlssignals, mit welchem Aufhän­ gungssteuersignale für eine weiche Fahrzeugaufhängung befoh­ len werden. Dieses Befehlssignal wird vorderen und hinteren Treiberschaltungen 50f und 50g zugeleitet, welche mit Betä­ tigungseinrichtungen 53 verbunden sind. Die Betätigungsein­ richtungen dienen zur Steuerung der Dämpfung von Stoßdämpfern 54 mit einstellbarer Dämpfungskraft in vorderen und hinteren Aufhängungssystemen. Wenn andererseits das einen unebenen Straßenzustand angebende Signal und das ein hohe Fahrzeug­ geschwindigkeit angebende Signal vorhanden sind, erzeugt die Zustandsauswahlschaltung 50e ein Befehlssignal für einen MITTEL-Zustand, welcher ein entsprechendes Fahrzeugaufhän­ gungssteuersignal befiehlt.

Die Zustandsauswählschaltung 50e ist ferner an eine Rück­ setzsignalgeneratorschaltung 50h angeschlossen, die ein Triggersignal bei der Ausgabe des Aufhängungssteuersignals liefert. Die Rücksetzsignalgeneratorschaltung 50h erzeugt bei Triggerung ein Rücksetzsignal zum Zurücksetzen des Zählers 50b und des Zeitgebers 50c.

Die Arbeitsweise des beschriebenen zweiten Ausführungs­ beispiels für das Aufhängungssteuersystem nach der Erfindung ist in Form eines Flußdiagramms in Fig. 6 dargestellt. Im Flußdiagramm der Fig. 6 sind die Schritte, welche im wesent­ lichen die gleiche Funktion ausüben wie die beim vorher be­ schriebenen Ausführungsbeispiel durch die gleichen Bezugs­ ziffern gekennzeichnet, und es wird auf eine nähere Diskus­ sion zur Vermeidung von Wiederholungen verzichtet.

Der dargestellte Ablauf unterscheidet sich vom Arbeitsablauf des vorher beschriebenen Ausführungsbeispiels in den Schrit­ ten 111, 112, 113 und 114. Nach dem Lesen des die Quer­ beschleunigung angebenden Signals g wird in einem Schritt 111 das die Fahrzeuggeschwindigkeit angebende Signal V gele­ sen. Andererseits wird dann, wenn der im Schritt 108 über­ prüfte Zählerwert C größer ist als der Zählerbezugswert C_ref und gleich diesem Wert ist, im Schritt 112 eine Überprüfung durchgeführt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als der untere Fahrzeuggeschwindigkeitskennwert oder gleich diesem Wert ist. Wenn beim Schritt 112 das eine niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit angebende Signal erfaßt wird, geht der Programmablauf auf den Schritt 114 über zur Auswahl des WEICHEN Aufhängungszustands. Wenn andererseits im Schritt 112 das die niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit angebende Signal nicht erfaßt wird, geht der Programmablauf auf den Schritt 113 über zur Auswahl des MITTLEREN Aufhängungszustands. Nach einem jeweiligen Schritt 113 und 114 oder wenn im Schritt 112 alternativ festgestellt wird, daß der überprüfte Zählerwert geringer ist als der Zählerbezugswert, geht der Programm­ ablauf auf den Schritt 110 über zum Zurücksetzen des Zählers und des Zeitgebers. Nach dem Zurücksetzen des Zählers und des Zeitgebers im Schritt 110 gelangt der Ablauf an das ENDE.

Wenn, wie aus den Fig. 7 und 8 zu ersehen ist, die Fahr­ zeuggeschwindigkeit geringer als der niedrige Fahrzeug­ geschwindigkeitskennwert bzw. gleich diesem Wert ist, läßt sich ein höherer Fahrkomfort und ein im wesentlichen der Welligkeit der Straßenoberfläche folgendes Fahrverhalten erreichen, in dem die Aufhängungscharakteristiken auf WEICHEN Zustand eingestellt sind, wie es durch die ausgezo­ genen Linien dargestellt ist. Wenn andererseits die Fahrzeug­ geschwindigkeit größer als der niedrige Fahrzeuggschwindig­ keitskennwert ist, läßt sich eine ausreichend hohe Fahr­ stabilität erreichen, indem die Aufhängungscharakteristiken auf den MITTLEREN Zustand eingestellt werden, wie es durch die strichlierten Linien dargestellt ist. Demnach läßt sich beim dargestellten Ausführungsbeispiel ein ausreichend hoher Fahrkomfort bei geringer Fahrzeuggeschwindigkeit und eine ausreichend hohe Fahrstabilität bei relativ hoher Fahrzeug­ geschwindigkeit erreichen.

Es sei darauf hingewiesen, daß der niedrige Fahrzeug­ geschwindigkeitskennwert auf eine ziemlich niedrige Fahr­ zeuggeschwindigkeit, beispielsweise 10 km/h, festgesetzt ist.

Obgleich die dargestellten Ausführungsbeipiele auf die Er­ fassung von Straßenunebenheit bei der Überprüfung von auf den Fahrzeugkörper einwirkender Lateralbeschleunigung ge­ richtet ist, ist es ebenfalls beispielsweise möglich, die Längsbeschleunigung als einen die Straßenunebenheit angeben­ den Parameter zu verwenden. Obgleich die dargestellten Aus­ führungsbeispiele auf Aufhängungssysteme gerichtet sind, bei denen Stoßdämpfer mit veränderlicher Dämpfungskraft zur Anwendung kommen, kann die Erfindung ferner angewendet werden auf pneumatische Aufhängungssysteme, aktive oder halbaktive Aufhängungssysteme und dgl.

Claims (6)

1. Steuereinrichtung zur Einstellung der Aufhängungscharakteristik eines Kraftfahrzeugaufhängungssystems, vorgesehen zwischen einer Fahrzeugkarosserie und Radaufhängungen, das Stellelemente zur Veränderung der Aufhängungscharakteristik zumindest zwischen einer ersten, weicheren Aufhängungscharakteristik und einer zweiten, härteren Aufhängungscharakteristik in Abhängigkeit von einer auf die Fahrzeugkarosserie einwirkenden Beschleunigung aufweist, mit zumindest einem Beschleunigungssensor und einer die Ausgangssignale des Beschleunigungssensors verarbeitenden Steuereinheit zur Ansteuerung der Stellelemente des Kraftfahrzeugaufhängungssystems, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleunigungssensor ein Quer- oder Längsbeschleunigungssensor (2; 51) ist, daß durch die Steuereinheit nach Erfassung des Beschleunigungswertes dieser mit einem oberen sowie alternierend mit einem unteren Referenzwert verglichen wird und daß dann, wenn der Beschleunigungswert größer oder gleich dem oberen bzw. kleiner oder gleich dem unteren Referenzwert ist, ein Detektorsignal erzeugt sowie ein Zeitgeber mit einem Zeitgeberintervall ausgelöst und ein Zählersignal in Abhängigkeit von der Anzahl der innerhalb des Zeitgeberintervalles erfaßten Detektorsignale ermittelt wird, wobei der Zählersignalwert mit einem eine unebene Straßenoberfläche repräsentierenden Zählersignal-Referenzwert verglichen wird und dann, wenn der ermittelte Zählersignalwert gleich oder größer als der Zählersignal-Referenzwert ist, ausgehend von der harten Einstellung, eine weichere Aufhängungscharakteristik einstellbar ist.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Zeitgeberintervalls in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit steuerbar ist und mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit verkürzt wird.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere bzw. untere Quer- oder Längsbeschleunigungsreferenzwert Signalwerte gleichen Betrages, jedoch unterschiedlichen Vorzeichens in bezug auf eine Beschleunigungswert-Nullinie sind und die Detektorsignale Quer- oder Längsbeschleunigungssignale positiver oder negativer Polarität von bestimmter, die Referenzwerte erreichender oder übersteigender Größe repräsentieren.

4. Steuereinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeugaufhängungssystem in drei Stufen einstellbare Stoßdämpfer mit durch die Stellelemente einstellbarer Dämpfungskraft aufweist.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu einem Quer- oder Längsbeschleunigungswert durch die Steuereinheit die Fahrzeuggeschwindigkeit erfaßt wird und dann, wenn der Zählersignalwert größer oder gleich dem Zählersignalreferenzwert ist, die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit mit einem Fahrzeuggeschwindigkeits- Referenzwert verglichen wird, wobei dann, wenn die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als der Fahrzeuggeschwindigkeitsreferenzwert ist, eine weiche, andernfalls, bei höherer Fahrzeuggeschwindigkeit, eine mittlere Aufhängungscharakteristik eingestellt wird.

6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeuggeschwindigkeits-Referenzwert auf einen niedrigen Geschwindigkeitswert, vorzugsweise ca. 10 km/h, festgelegt ist.