DE3939668C2

DE3939668C2 - Lageregelndes Fahrwerk für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE3939668C2
Application number: DE3939668A
Authority: DE
Inventors: Shoichi Kamimura
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1989-11-30
Publication date: 1995-11-16
Anticipated expiration: 2009-12-01
Also published as: DE3939668A1; JP2566639B2; US4953890A; JPH02147422A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein lageregelndes Fahrwerk für ein Fahrzeug, das Lageabweichungen von einer Soll-Lage im Fahrbetrieb z. B. aus Trägheitskräften in Kurven oder beim Bremsen ausgleichen kann.

Ein solches lageregelndes Fahrwerk für ein Fahrzeug, das als aktive Federung ausgebildet ist, wurde bereits vorgeschlagen. Diese aktive Federung ist grundsätzlich derart aufgebaut, daß Zylindereinheiten zwischen den Rädern als ungefe derten Massen und dem Fahrzeugaufbau als gefederter Masse eingefügt sind und daß die Federungs- bzw. Fahrwerk-Eigenschaften durch Regeln der Zufuhr und der Abfuhr von Druckflüssigkeit zu bzw. von den Zylinder einheiten beeinflußt werden können.

Die japanische Patentschrift (Kokoku) (JP-B 59-14 365 (1984) offenbart ein Fahrwerk, das Zylindereinheiten zum Einstellen einer Höhe des Fahrzeugkörpers benutzt und die Lage des Fahrzeugkörpers durch Regeln der Flüssigkeitsdrücke in den Zylinder einheiten steuert.

Eine Federungsvorrichtung der eingangs angegebenen Art ist in der DE 34 08 292 A1 beschrieben. Bei dieser bekannten Federungsvorrichtung soll eine Steuerung der zwischen den vier Rädern und dem Fahrzeugkörper wirksamen Stützkräfte derart möglich sein, daß eine bezüglich der Hub-, der Nick- und der Wankbewegung des Fahrzeugkörpers gemittelte Lage erreicht wird. Hierzu sind zwischen dem Fahrzeugkörper und den Rädern wirksame Höhensensoren vorgesehen, die die Abstände der einzelnen Räder gegenüber dem Fahrzeugkörper wiedergeben und entsprechende Signale erzeugen, aus denen ein Rechner zunächst einen der vorbeschriebenen mittleren Lage entsprechenden Zustandvektor errechnet und dann einen Stellkraftvektor bestimmt, dessen Komponenten insbesondere die Kräfte und Momente wiedergeben, welche am Fahrzeugkörper in Vertikalrichtung bzw. bezüglich der Längs- und Querachse wirken müssen, um die zuvor errechnete mittlere Hub-, Nick- oder Wankbewegung in vorgebbarer Weise gewünschten Werten anzupassen. Daraufhin werden aus den errechneten Größen Abstützkräfte errechnet, die an den Abstützaggregaten des Fahrzeuges einzustellen sind, um die vorgenannten Kräfte bzw. Momente zu erzeugen. Durch entsprechende Steuerung der Abstützkräfte der Abstützaggregate sowie durch auf das Fahrzeug einwirkende Störkräfte ändern sich die Abstände der Räder gegenüber dem Fahrzeugkörper.

Bei dieser bekannten Federungsvorrichtung wird die angestrebte Lage des Fahrzeugkörpers nur nach Abweichungen von gemittelten Werten und damit relativ langsam eingestellt, so daß sich in der Praxis über merkbare Zeit erhebliche Abweichungen von der angestrebten Fahrzeuglage ergeben werden, wodurch der Fahrkomfort beeinträchtigt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Federungsvorrichtung der eingangs angegebenen Art so auszugestalten, daß die angestrebte Lage des Fahrzeugkörpers einfacher und besser erreicht und der Fahrkomfort verbessert wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Federungsvorrichtung wird zusätzlich zur Einstellung des Fahrzeugkörpers unter Berücksichtigung einer vorbestimmten Lage auf den Fahrzeugkörper einwirkende Beschleunigungen in der Vertikalrichtung dazu benutzt, die angestrebte Lage einzustellen. Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß zur Darstellung dynamischer Lageänderungen drei Beschleunigungsmessungen in einer Ebene ausreichen. Die Erfindung ermöglicht somit nicht nur eine bessere Lageeinstellung, sondern sie führt auch zu einer wesentlichen Vereinfachung, und die Federungsvorrichtung läßt sich deshalb auch sehr preiswert herstellen.

Es ist zwar aus der DE 24 41 172 A1 an sich bekannt, drei Beschleunigungssensoren zur Ermittlung der vertikalen Beschleunigung des Fahrzeugkörpers zu verwenden, jedoch wird bei dieser bekannten Ausgestaltung keine Höhensteuerung, sondern allein eine Steuerung der Dämpfer und ihrer Wirkung zur Beeinflussung dynamischer Bewegungen ausgeführt.

In den Unteransprüchen sind Merkmale enthalten, die zur Problemlösung beitragen, die Steuerung und die Funktion verbessern und außerdem zu kleiner und kostengünstiger Bauweise führen.

Eine erfindungsgemäße aktive Federung ist grundsätzlich so aufgebaut, daß die Lage des Fahrzeugkörpers so gesteuert wird, daß dieser durch Steuern einer Höhe des Fahrzeugkörpers in den Positionen der Räder mittels der Zylindereinheiten eine gewünschte Lage (hinsichtlich Hub-, Nick- und Wankbewegungen bzw. -Anregungen) annimmt.

Die Lagesteuerung erlaubt eine vorteilhafte Kontrolle über eine Lage des Fahrzeugkörpers selbst, indessen kann sie den Fahrkomfort verschlechtern, da der Fahrzeugkörper Stößen aus der Fahrbahnoberfläche ausgesetzt ist. Um die Lagesteuerung durchzuführen, ohne den Fahrkomfort dadurch wesentlich zu verschlechtern, ist es möglich, die Beschleunigung in einer Vertikalrichtung zu regeln, um sie dadurch so klein wie möglich zu machen.

Die japanische Offenlegungsschrift JP-A 59-139 709 (1984) offenbart eine Federungsvorrichtung, in welcher eine Luftfeder zum Einstellen einer Höhe des Fahrzeugkörpers benutzt und eine Lagesteuerung des Fahrzeugkörpers ausgeführt wird, während ein bestimmter Fahrkomfort sichergestellt wird, wobei eine Beschleunigung in einer Vertikalrichtung und ein Differentialwert der Beschleunigung in der Vertikalrichtung als Parameter benutzt werden.

Erfindungsgemäß wird eine Federungs vorrichtung für ein Fahrzeug vorgesehen, durch die eine Kontrolle über die Lage des Fahrzeugkörpers ausgeführt wird, und zwar unter Benutzung der Beschleunigung in der Verti kalrichtung für die drei Lagekomponenten, in Hub-, Wank- und Nickrichtung, wobei die Lage des Fahrzeugkörpers mittels dreier Steuermodi gesteuert werden kann, nämlich eines Hubsteuermodus zum Aussteuern der Hubkomponente in der Lage des Fahrzeugkörpers, eines Nick steuermodus zum Aussteuern der Nickkomponente desselben und eines Wanksteuermodus zum Aussteuern der Wank komponente desselben.

Im einzelnen können erfindungsgemäß für eine bevorzugte Aus führungsform der Federungsvorrichtung vorgesehen sein:

- Zylindereinheiten, die zwischen einer ungefederten Mas se und einer gefederten Masse für jedes von Rädern zum Re geln einer Höhe eines Fahrzeugkörpers in Übereinstimmung mit einer Zufuhr oder einer Abfuhr einer Arbeitsflüssig keit, die eine nichtkomprimierbare Flüssigkeit ist, ange ordnet sind,
- Durchfluß-Regelventile zum unabhängigen Regeln einer Strömungsmenge zur Zufuhr oder Abfuhr von Druckflüssig keit zu oder von den Zylindereinheiten,
- Fahrzeughöhen-Sensoren, die jeweils jedem der Rä der zum Erfassen einer Höhe des Fahrzeugkörpers zugeordnet sind,
- ein erstes Steuermittel zum Steuern der Durchfluß- Regelventile in Reaktion auf Ausgangssignale der Fahrzeug höhen-Erfassungsmittel, um so eine Lage des Fahrzeugkör pers korrespondierend mit drei Komponenten steuern zu kön nen, die eine Hubkomponente, eine Nickkomponente und eine Wankkomponente umfassen, um den Fahr zeugkörper eine Lage einnehmen zu lassen, die eine vor bestimmte Bedingung erfüllt,
- Sensoren zum Erfassen von Beschleunigungen in einer Vertikalrichtung, die auf den Fahrzeugkörper einwirken, und
- ein zweites Steuermittel zum Steuern der Durchfluß- Regelventile zum Regulieren einer Abweichungsbewegung des Fahrzeugkörpers in Reaktion auf Ausgangssignale der Senso ren,
- wobei drei Sensoren vorgesehen sind, wovon zwei in einem vorderen Teil des Fahrzeugkörpers bei Positionen im we sentlichen zweiseitig symmetrisch in bezug auf eine Längs achse des Fahrzeugkörpers angeordnet sind und der restliche der Sensoren in einem hinteren Teil des Fahr zeugkörpers bei einer Position im wesentlichen in der Mit te einer Querachse des Fahrzeugkörpers angeordnet ist, wobei die drei Sensoren eine virtuelle Ebene defi nieren, die den Fahrzeugkörper repräsentiert, und
- wobei das zweite Steuermittel einen moduskorrespondie renden Steuerwert für jeden der Modi bestimmt, um so die Abweichungsbewegung des Fahr zeugkörpers entsprechend den drei Komponenten der Lage des Fahrzeugkörpers darstellen zu können, und einen Steuerwert für das betreffende Durchfluß-Regelventil auf der Grundlage des modus korrespondierenden Steuerwerts bestimmt.

Wie zuvor beschrieben, gestattet die Federungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kontrolle über die Lage des Fahrzeugkörpers entsprechend jedem von drei Steuer modi, wobei neben Höhensignalen die Be schleunigung in einer Vertikalrichtung benutzt wird, auf welche Weise eine optimierte Kontrolle über den Fahrkomfort zu Verfügung gestellt wird.

Des weiteren ist erfindungsgemäß für die Federungsvorrichtung des Fahrzeuges vorgesehen, daß jedes der Räder mit einem Betätiger zum Steuern einer Höhe des Fahrzeugkörpers in Übereinstimmung mit der Zufuhr oder der Abfuhr von Druckflüssigkeit versehen ist.

Wie zuvor beschrieben, sind erfindungsgemäß drei vertikale Beschleunigungssensoren vorgesehen, obwohl andererseits üblicherweise vier vertikale Beschleunigungssensoren als erforderlich angesehen werden, um eine Beschleunigung in einer Vertikalrichtung entspre chend den Nick-, Wank- und Hubkomponenten zu bestimmen. Deshalb ist die Anordnung der drei Beschleunigungssensoren zum Definieren einer virtuellen Ebene in einer im wesentlichen horizontalen Richtung so ausgebildet, daß zwei der drei Beschleunigungssensoren bei Posi tionen in Längsrichtung des Fahrzeugkörpers von dem dritten Beschleunigungssensor entfernt und ihrerseits voneinander ent fernt in einer Querrichtung des Fahrzeugkörpers angeordnet sind. Die Beschleunigungen in der Vertikalrichtung, die den drei Modi der Kontrolle über die Lage des Fahrzeugkörpers entsprechen, können für den Hubsteuermodus durch Benutzen aller drei Beschleunigungssensoren bestimmt werden, für den Nicksteuermodus durch Benutzen von zumindest zwei der Beschleunigungssensoren, die in Längsrichtung entfernt voneinander angeordnet sind und für den Wanksteuermodus durch Benutzen zumindest zweier Beschleunigungssensoren, die in Querrichtung entfernt voneinander angeordnet sind.

Da eine Wankbewegung auf der Vorderradseite früher als auf der Hinterradseite auftritt, wenn das Lenkrad eingeschlagen wird, sind vorzugsweise zwei Beschleunigungssensoren in einem vorderen Teil des Fahrzeugkörpers im wesentlichen symme trisch in Querrichtung desselben zur Kontrolle über den Fahrkomfort durch Regulieren der Wankkomponente der Beschleunigung in der Vertikalrichtung angeordnet. In diesem Fall ist der restliche der drei Beschleunigungssensoren vorzugsweise in dem hinteren Teil des Fahrzeugkörpers bei einer im wesent lichen mittleren Position in der Querrichtung angeordnet.

Wenn der Wankkomponente zum Aufrechterhalten des Fahr komforts durch Benutzen der Beschleunigungssensoren gegenge steuert wird, ist die Kontrolle über die Wankkomponente auf der Hinterradseite gegenüber der Kontrolle über die Wankkomponente auf der Vorderradseite vorzugsweise verzögert, wobei die Tatsache in Rechnung gestellt ist, daß eine Verzögerung der Reaktion zwischen dem Auftreten des Wankens auf der Vorderradseite und auf der Hinterradseite auftritt.

Zum Einstellen einer Höhe des Fahrzeugkörpers ist vorzugsweise eine Zylindereinheit vorgesehen, die zur Sicherstellung einer ausreichenden Reaktionsfähigkeit ein nichtkomprimierbares Ölgemisch als Druckflüssigkeit benutzt.

Um eine gleichförmige Lageänderung für den Fahrzeugkörper oder Änderung der Höhen des Fahrzeugkörpers zu ermöglichen, wird vorzugsweise eine Zufuhr oder eine Abfuhr von Druck flüssigkeit zu oder von der Zylindereinheit durch Regelung der Strömungsmenge, d. h. des Durchflusses, durchgeführt. Damit kann die Steuerung für die Höhe des Fahrzeugkörpers in gleichförmiger Weise durchgeführt werden, da Druck flüssigkeit zu der Zylindereinheit in Übereinstimmung mit einer Differenz zwischen einer Ist- Fahrzeughöhe und der Soll-Fahrzeughöhe zugeführt oder von dieser abgeführt wird.

Andererseits wird bei maximaler Ventilöffnung die Steuerung der Zufuhr oder der Abfuhr der Druckflüssigkeit zu oder von der Zylindereinheit durch Steuerung über Drücke durchge führt.

Wenn die Zufuhr oder die Abfuhr von Arbeitsflüssigkeit zu oder von der Zylindereinheit mittels der Durchfluß- oder Strömungsmengen-Re gelung durchgeführt wird, ist bevorzugt, daß eine Kontrolle über ein Verwinden durchgeführt wird, um so eine zu große Verwindung zwischen dem vorderen und dem hinteren Teil der Fahrzeugkarosserie zu vermeiden. Die Verwindung der Fahrzeug- Karosserie verfälscht nämlich die Signale der Höhensensoren. Die Einbeziehung der Verwindung ist daher zur Höhenregelung hilfreich.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der im folgenden gegebenen Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele ersichtlich. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Druck flüssigkeits-Kreislaufs einer erfindungsgemäßen Federungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem ersten Ausführungs beispiel;

Fig. 2 eine Schnittansicht, die ein Ausführungsbei spiel eines Steuerventils darstellt;

Fig. 3 ein Regelsystem mit dem Kreislauf gemäß Fig. 1 zusammen mit einem Ausführungsbeispiel einer Anord nung von vertikal wirksamen Beschleunigungssensoren;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anordnung von vertikal wirksamen Beschleunigungssen soren darstellt;

Fig. 5 eine Schnittansicht, die ein Ausführungsbei spiel eines Beschleunigungssensors darstellt;

Fig. 6 ein Flußdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Regelungsvorgangs gemäß der vorliegenden Er findung darstellt.

Fig. 7 ein Gesamtsystem, das ein Ausführungsbeispiel zum Durchführen einer aktiven Regelung darstellt.

Fig. 8 ein Blockschaltbild eines Regelsystems zum Bestimmen von Korrekturkoeffizienten L u. Q für eine Regelungs-Verzögerung.

In der folgenden Beschreibung und den zugehörigen Figuren bezeichnen folgende Zusatzbezeichnungen für die Räder W die Vorder- und Hinterräder, nämlich "WF" ein Vorderrad, "WR" ein Hinterrad, "WFR" ein rechtes Vorderrad, "WFL" ein linkes Vorderrad, "WRR" ein rechtes Hinterrad und "WRL" ein linkes Hinterrad. Wenn die Vorder- u. Hinterräder bzw. die rechten und linken Räder nicht notwendigerweise zu unterscheiden sind, sind Bezugszeichen ohne Verwendung dieser Zusatzbe zeichnungen verwendet.

Druckflüssigkeits-Kreislauf

Wie in Fig. 1 gezeigt, bezeichnet das Bezugszeichen 1 jeweils eine Zylindereinheit, die zwischen jedem der Räder und dem Fahrzeugkörper angeordnet ist, wobei die Zylindereinheit, die dem rechten Vorderrad zuge ordnet ist, mit 1FR bezeichnet ist, die Zylindereinheit, die dem linken Vorderrad zugeordnet ist, mit 1FL bezeichnet ist, die Zylindereinheit, die dem rechten Hinterrad zuge ordnet ist, mit 1RR bezeichnet ist und die Zylindereinheit, die dem linken Hinterrad zugeordnet ist, mit 1RL bezeichnet ist. Jede dieser Zylindereinheiten umfaßt einen Zylinder 2, der mit der jeweiligen ungefederten Masse verbunden ist, und eine Kolbenstange 3, die sich vom Zylin der 2 aus nach oben erstreckt und mit der zugehörigen gefederten Masse verbunden ist. Der Zylinder 2 umfaßt die Kolbenstange 3, einen Kolben 4, der einstückig mit der Kolbenstange 3 ausgebildet ist, eine Druckkammer 5, die oben in dem Zylinder ange ordnet ist und durch den Kolben 4 definiert ist, und eine untere Kammer, die unterhalb der Druckkammer 5 an geordnet ist und mit dieser kommuniziert. Dieser Aufbau gestattet der Kolbenstange 3, sich in ihrer Längsrichtung zu bewegen, um den Fahrzeugkörper anzuheben, wenn der Druckkammer 5 Druckflüssigkeit zugeführt wird, während der Fahrzeugkörper durch die Kolbenstange abgesenkt wird, wenn Druckflüssigkeit aus der Druckkammer 5 abge führt wird.

Die Druckkammer 5 jeder Zylindereinheit 1 ist mit einer Gasdruckfederanordnung 6 (6FR, 6FL, 6RR u. 6RL) ver bunden, die aus vier zylindrischen Federelementen 7 eines kleinen Durchmessers besteht, wobei die vier zylindrischen Federelemente 7 in einer Reihe angeordnet sind und mit der Druckkammer 5 durch Drosseln 8 verbunden sind. Drei der vier zylindrischen Federelemente 7 sind ferner mit der Druckkammer 5 durch ein Schaltventil 9 verbunden. Diese Anordnung gestattet es, daß die vier zylindrischen Federele mente 7 nur miteinander durch die Drosseln 8 verbunden werden, wenn sich das Schaltventil 9 in einer Schaltstellung befindet, wie sie in der Fig. 1 gezeigt ist, um dadurch in diesem Zustand die Dämpfungskraft zu verringern. Wenn das Schaltventil 9 aus dieser Stellung verschoben wird, können die drei zylindrischen Federelemente 7 miteinander durch eine Drossel 10 kommuni zieren, die ebenfalls in dem Schaltventil 9 enthalten ist, um dadurch die Dämpfungskraft zu erhöhen. Es ist festzu stellen, daß eine Veränderung der Schaltstellungen des Schaltventils 9 die Federungs-Eigenschaften der Gasdruckfe deranordnung 6 verändert. Des weiteren ist festzustellen, daß die Federungs-Eigenschaften auch mit der Menge von der Druckflüssigkeit geändert werden können, die der Druck kammer 5 der Zylindereinheit 1 zuzuführen ist.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 11 eine Pumpe, die durch den Motor des Fahrzeugs anzutreiben ist. Die Pumpe 11 fördert Druckflüssigkeit von einem Vorratsbehälter 12 unter hohem Druck in einen gemeinsamen Zuführungskanal 13, der in einen vorderen Zuführungskanal 14F und einen hinteren Zuführungskanal 14R verzweigt, wobei der vordere Zuführungskanal 14F ferner in einen rechten vorderen Kanal 14FR und einen linken vorderen Kanal 14FL verzweigt. Der rechte Kanal 14FR ist mit der Druckkammer 5 der Zylindereinheit 1FR für das rechte Vorderrad verbunden, und der linke Kanal 14FL ist mit der Druck kammer 5 der Zylindereinheit 1FL für das linke Vorderrad verbunden. Mit dem rechten Kanal 14FR sind ein Strömungsmengen-Regelventil 15FR zum Zuführen von Druck flüssigkeit und auf dessen stromaufwärtiger Seite ein Steuer ventil 16FR als Verzögerungsventil verbunden. Mit dem linken Kanal 14FL sind ein Strömungsmengen-Regelventil 15FL zum Zuführen von Druckflüssigkeit und auf dessen stromaufwärtiger Seite ein Steuerventil 16FL verbunden.

Mit dem rechten Kanal 14FR ist ein erster Entspan nungskanal 17FR für den rechten Kanal FR in einer Po sition zwischen den Ventilen 15FR und 16FR verbunden, und der erste Entspannungskanal 17FR führt zu dem Vor ratsbehälter 12 durch einen Abführungskanal 18F für die Vorderräder. Mit dem ersten Entspannungskanal 17FR ist ein Abführungs-Strömungsmengen-Regelventil 19FR verbunden. Der rechte Kanal 14FR ist auf der stromabwärtigen Seite des Steuerventils 16FR durch einen zweiten Entspannungskanal 20FR, der mit einem Entspannungsventil 21FR verbunden ist, mit dem ersten Entspannungs kanal 17FR verbunden. Der rechte Kanal 14FR ist mit einem Filter 29FR bei einer Position nahe der Zylindereinheit 1FR versehen. Das Filter 29FR ist bei einer Position zwischen der Zylindereinheit 1FR, dem Steuerventil 16FR, das näher bei der Zylindereinheit 1FR angeordnet ist, und dem Entspannungsventil 21FR angeordnet und dient dazu, zu verhindern, daß Abriebpartikel in Richtung auf das Steuerventil 16FR und das Entspan nungsventil 21FR transportiert werden.

Es sei angemerkt, daß die Anordnung von Kanälen für das linke Vorderrad im wesentlichen derjenigen für das rechte Vorderrad, wie sie zuvor beschrieben worden ist, gleich ist, so daß deren Beschreibung aus Gründen der Einfachheit fort gelassen ist.

Mit dem gemeinsamen Kanal 13 ist ein Hauptdruckspeicher 22 verbunden, und der Vorderrad-Entspannungskanal 18F ist mit einem Druckspeicher 23F verbunden. Der Hauptdruckspeicher 22 dient als eine Druckspeicherquelle der Druckflüssigkeit in Zusammenwirkung mit einem Hilfsdruckspeicher 24, wie im folgenden zu beschreiben sein wird, und dient dazu, zu ver hindern, daß die Druckflüssigkeitsmenge, die der Zylin dereinheit 1 zugeführt wird, nicht zu klein wird. Der Druck speicher 23F verhindert, daß unter hohem Druck stehende Druck flüssigkeit in den Zylindereinheiten 1 für die Vorder räder schnell zu dem Vorratsbehälter 12 mit niedrigem Druck entladen wird, wodurch das sog. Wasser hammer-Phänomen verhindert wird.

Kanäle zum Zuführen oder Abführen von Druckflüssigkeit zu oder von den Zylindereinheiten 1RR u. 1RL für die Hinterrä der sind in einer Weise ähnlich derjenigen für die Vorder räder vorgesehen, so daß eine diesbezügliche Beschreibung im folgenden fortgelassen ist. Es sei indessen angemerkt, daß die Kanäle für die Hinterräder nicht mit Ventilen versehen sind, die den Ventilen 21F u. 21L entsprechen, und daß der Kanal 14R für die Hinterräder nicht mit einem Hilfsdruck speicher wie dem Hilfsdruckspeicher 24 versehen ist, wobei die Tatsache berücksichtigt ist, daß die Länge des Kanals für die Hinterräder von dem Hauptdruckspeicher 22 aus größer als diejenige des Kanals für die Vorderräder ist.

Der gemeinsame Kanal 13, nämlich jeder der Kanäle 14F für die Vorderräder und 14R für die Hinterräder, ist mit dem Vorderad-Entspannungskanal 18F durch einen Entspannungskanal 25 verbunden, mit dem seinerseits ein Sicherheitsventil 26 verbunden ist, das aus einem elektromagnetischen Schaltven til besteht.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 27 ein Filter, und das Bezugszeichen 28 bezeichnet ein Druckregelventil zum Einstellen eines Entladungsdrucks von der Pumpe 11, so daß dieser innerhalb eines vorgegebenen Bereichs einstellbar ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Druckregelventil 28 integral in die Pumpe 11 eingebaut, wobei die Pumpe 11 eine verstellbare Taumelscheibenpumpe ist. Mit dem Druckregelventil 28 kann der Entladungsdruck innerhalb des Bereichs von 120 bis 160 kg/cm² eingestellt werden.

Das Steuerventil 16 ist so beschaffen, daß es zum Öffnen oder Schließen in Übereinstimmung mit einem Differenzdruck zwischen den Drücken des Kanals 14F für die Vorderräder und des Kanals 14R für die Hinterräder 14R, nämlich dem Druck in dem gemeinsamen Kanal 13 und demjenigen auf der Seite der Zylindereinheit 1, verstellt werden kann. Zu diesem Zweck ist das Steuerventil 16FR für das rechte Vorderrad mit einem Zweigkanal 31FR verbunden, der sich von einem gemeinsamen Steu erkanal 31F verzweigt, der mit dem Kanal 14F für die Vorderräder verbunden ist. Das Steuerventil 16FL für das linke Vorderrad ist mit dem anderen Zweigkanal 31FL verbunden ist, welcher von dem gemeinsamen Steuerkanal 31F abzweigt und von diesem fortführt. Der gemeinsame Steuerka nal 31F ist mit einer Drossel 32F versehen. Ein Steuerkanal 31R für die Hinterräder ist wie der Steuerkanal 31F für die Vorderräder angeordnet.

Jedes der Steuerventile 16 kann wie in Fig. 2 gezeigt auf gebaut sein. Dieses Steuerventil 16 betrifft dasjenige für das rechte Vorderrad und ist in einem Gehäuse 33 mit einem Hauptströmungskanal 34 vorgese hen, der ein Abschnitt des rechten Kanals 14FR ist, mit dem der Hauptströmungskanal 34 verbunden ist. Ein Ventilsitz 35 ist in einer z-förmigen Zwischenposition des Haupt strömungskanals 34 vorgesehen. Mit dem Ventilsitz 35 wirkt ein Schaltkolben 36 zusammen, um das so gebildete Kolben ventil zu schließen oder zu öffnen, wobei der Schaltkolben 36 verschiebbar in das Gehäuse 33 eingesetzt ist.

Der Schaltkolben 36 ist durch einen Ventilschaft 37 integral mit einem Steuerkolben 38 ausgebildet. Der Steuerkolben 38 ist verschiebbar in das Gehäuse 33 eingesetzt und definiert eine Flüssigkeitskammer 39 in dem Gehäuse 33. Die Flüssig keitskammer 39 ist schließlich mit dem Zweigkanal 31FR durch einen Steuerkanal 40 verbunden. Der Steuerkolben 36 ist durch eine Rückholfeder 41 gegen den Ventilsitz 35 vorgespannt und somit in die Schließstellung des Steuerventils 16FR vorgespannt. Des weiteren ist der Steuerkolben 38 derart konstruiert, daß der Druck des Hauptströmungs kanals 34 durch ein Verbindungsloch 42 auf den Steuerkolben 36 auf der Seite gegenüber der Flüssigkeitskammer 39 wirkt. Diese Anordnung erlaubt es dem Schaltkolben 36, auf dem Ventil sitz 35 zu sitzen und das Steuerventil 16FR zu schließen, wenn der Druck in der Flüssigkeitskammer 39 auf der Seite des gemeinsamen Kanals 13 auf ein Viertel oder weniger als der Druck in dem Hauptströmungskanal 34 auf der Seite der Zylindereinheit 1FR abgesenkt ist. Im vorliegenden Fall wird, wenn der Druck auf der Seite des gemeinsamen Kanals 13 um einen großen Betrag von einem Zustand, in welchem das Steuerventil 16FR geöffnet ist, abgesenkt wird, diese Druckabsenkung durch die Wirkung der Drossel 32F verzögert und dann zu der Flüssigkeitskammer 39 übertragen, wodurch das Steuerventil 16FR verzögert nach dem Absenken des Drucks geschlossen wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist diese Verzögerungszeit auf an genähert 1 s eingestellt.

Die Arbeitsweisen der Ventile werden nachfolgend im ein zelnen beschrieben.

(1) Schaltventil 9

Das Schaltventil 9 wird in diesem Ausführungsbeispiel be tätigt zum Zwecke einer Vergrößerung der Dämp fungskraft nur während einer Kurvenfahrt.

(2) Entspannungsventil 21

Das Entspannungsventil 21 wird unter gewöhnlichen Umständen geschlossen und geöffnet, wenn der Druck auf der Seite der Zylindereinheit 1 einen gegebenen Wert oder einen höheren Wert erreicht. In diesem Ausführungsbeispiel ist der gege bene Wert auf 160 bis 200 kg/cm² eingestellt. In anderen Worten ausgedrückt dient dieses Ventil als ein Sicherheits ventil zum Verhindern eines anomalen Anstiegs des Drucks auf der Seite der Zylindereinheit 1.

Es sei angemerkt, daß das Entspannungsventil an den Zylin dereinheiten 1RR u. 1RL für die Hinterräder angebracht sein kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Entspannungsventil 21 nicht bei den Hinterrädern angeordnet, wobei die Tatsache in Rechnung gestellt ist, daß der Fahr zeugkörper so konstruiert ist, daß der Druck auf der Seite der Hinterräder nicht größer als derjenige auf der Seite der Vorderräder in einem bestimmten Zustand werden kann, und zwar unter der Bedingung, daß das Gewicht auf der Vorder seite des Fahrzeugkörpers beträchtlich höher als dasjenige auf der Hinterseite ist.

(3) Strömungsmengen-Regelventile 15 und 19

Das Zufuhr-Strömungsmengen-Regelventil 15 und das Abfuhr- Strömungsmengen-Regelventil 19 sind jeweils elektromagnetische Ventile, und sie können Schaltventile sein. Es kann auch ein Differenzdruck- Regelmechanismus vorgesehen sein, um eine Differenz zwischen dem Druck auf der stromaufwärtigen Seite und demjenigen auf der stromabwärtigen Seite im wesentlichen konstant zu hal ten, wenn sich diese Ventile in einem geöffneten Zustand befinden, weil das Konstanthalten des Differenzdrucks für eine Strömungsmengen-Regelung erforderlich ist. Vorzugsweise sind die Strömungsmengen-Regelventile 15, 19 Proportionalventile, wobei der Strom, der zuzu führen ist, auf der Grundlage von Werten bestimmt wird, die vorab erstellt und gespeichert sind und die Beziehung der Strömungsmenge zu dem Strom repräsentiert. In anderen Worten ausgedrückt wird Strom entsprechend einer Strömungsmenge, die zu dieser Zeit erforderlich ist, zugeführt.

Die Steuerung der Strömungsmengen-Regelventile 15, 19 er laubt eine Kontrolle über eine Zufuhr oder Abfuhr der Druckflüssigkeit zu oder von der Zylindereinheit 1, um da durch eine Kontrolle über die Federungs-Eigenschaften zu erhalten.

Zusätzlich hierzu wird, wenn sich der betreffende Zünd schalter in der Schaltstellung AUS befindet, eine Kon trolle über das Absenken einer Höhe des Fahrzeugkörpers ausgeübt, und zwar für eine gegebene Zeitperiode (in diesem Ausführungsbeispiel ist die Zeitperiode auf 2 Minuten ge setzt) von dem Zeitpunkt ab, ab dem sich der Zündschalter in seiner Schaltstellung AUS befindet. In anderen Worten aus gedrückt verhindert dies (um eine Referenzhöhe des Fahr zeugkörpers aufrechtzuerhalten), daß die Fahrzeughöhe par tiell größer wird, wobei die Tatsache in Rechnung gestellt ist, daß sich die Höhe des Fahrzeugkörpers mit Laständerun gen, die sich beim Aussteigen aus dem Fahrzeug oder aus anderen Gründen ergeben, verändert.

(4) Sicherheitsventil 26

Das Sicherheitsventil 26 ist normalerweise durch Erregung geschlossen und wird während des Vorliegens einer Störung oder dergl. geöffnet. Beispielsweise können Störungszustände vorliegen, wenn ein Teil der Strömungsmengenventile 15 oder 19 blockiert ist, wenn ein Sensor oder eine andere Einheit, wie dies später zu beschreiben sein wird, defekt wird, wenn der Druck der Druckflüssigkeit verlorengeht oder nicht ausreichend wird, wenn die Pumpe 11 defekt wird usw.

In diesem Ausführungsbeispiel wird das Sicherheitsventil 26 überdies in einer vorgegebenen Zeitperiode geöffnet, bei spielsweise für 2 Minuten, nachdem der Zündschalter geöffnet wurde.

Es sei hierbei angemerkt, daß wenn das Sicherheitsventil 26 geöffnet ist, das Steuerventil 16 geöffnet wird, und zwar verzögert, wie dies zuvor beschrieben worden ist.

(5) Steuerventil 16

Wie zuvor beschrieben, wird das Steuerventil 16 verzögert geöffnet aufgrund der Wirkung der Drosseln 32F u. 32R, nachdem der Druck in dem gemeinsamen Kanal 13 abgesenkt worden ist. Diese Anordnung gestattet das Schließen der Kanäle 14FR, 14FL, 14RR u. 14RL aufgrund einer Absenkung des Steuerdrucks, der sich aus der Öffnungsbetätigung des Sicherheitsventils 26 ergibt, und ein Einschließen von Druckflüssigkeit in den Zylindereinheiten 1FR, 1RL, 1RR bzw. 1RL, um dadurch die Höhe des Fahrzeugkörpers aufrechtzuer halten. Es sei auf die Tatsache hingewiesen, daß die Fede rungs-Eigenschaften zu diesem Zeitpunkt in einer sog. pas siven Weise fixiert werden.

Steuersystem

Fig. 3 stellt ein Steuersystem mit dem Druckflüssigkeits- Kreislauf dar, wie er in Fig. 1 gezeigt ist. Der Fahrzeugkörper B ist mit verschiedenen Senso ren versehen, die umfassen:
Fahrzeug-Höhensensoren 51FR, 51FL, 51RR u. 51RL, welche in jeder der Zylindereinheiten 1FR, 1FL, 1RR u. 1RL zum Erfas sen der Höhen des Fahrzeugkörpers in den Positionen der betreffenden Räder angeordnet sind,
Drucksensoren 52FR, 52FL, 52RR u. 52RL zum Er fassen der Drücke in den Druckkammern 5 der betref fenden Zylindereinheiten 1FR, 1FL, 1RR u. 1RL (vergl. auch Fig. 1) sowie
Vertikal-G-Sensoren oder Beschleunigungssensoren 53FR, 53FL, 53R zum Erfassen von vertikalen Beschleunigungen, d. h. Beschleunigungen in einer Vertikalrichtung.

Das Bezugszeichen "U" bezeichnet eine Steuereinheit, die aus einem Mikrocomputer besteht, in die Signale von jedem der Fahrzeug-Höhensensoren 51FR, 51FL, 51RR u. 51RL, den Druck sensoren 52FR, 52FL, 52RR u. 52RL und den Beschleunigungssenso ren 53FR, 53FL, 53R eingegeben werden und die ihrerseits Signale für die Schaltventile 9 (9FR, 9FL, 9RR u. 9RL), die Zufuhr-Strömungsmengen-Regelventile 15 (15FR, 15FL, 15RR, 15RL), die Abfuhr-Strömungsmengen-Regelventile 19 (19FR, 19FL, 19RR, 19RL) und das Sicherheitsventil 26 erzeugt.

Es ist indessen vorgesehen, daß wie in Fig. 3 gezeigt, zwei Beschleunigungssensoren 53FR u. 53FL im vorderen Teil des Fahr zeugkörpers B angeordnet sind, wie dies durch strichpunk tierte Linien in Fig. 3 angedeutet ist, und zwar auf der Achse der Vorderräder und in im wesentlichen symmetrischen Positionen zu beiden Seiten von der Mittellinie des Fahrzeug körpers, die durch den Schwerpunkt in der Längsrichtung desselben verläuft, und ein Beschleunigungssensor 53R im hinteren Teil des Fahrzeugkörpers B auf der Achse der Hin terräder und im wesentlichen auf der Mittellinie in Längsrichtung des Fahrzeugkörpers ange ordnet ist. Die drei Beschleunigungssensoren sind derart ange ordnet, daß sie eine virtuelle Ebene bilden, die den Fahr zeugkörper B, der sich in einer angenähert horizontalen Ebene befindet, repräsentiert, in anderen Worten ausgedrückt sind sie im wesentlichen auf gleicher Höhe angeordnet.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Beispiel von Anordnungen der drei Beschleunigungssensoren 53FR, 54FL u. 53R. Die zwei Beschleunigungssensoren 53FR u. 53FL sind in einer rechten und einer linken Position des vorderen Teils des Fahrzeugkörpers angeordnet, wie jeweils an den rechten und linken Endabschnitten einer In strumententafel im Fahrzeuginnenraum. Die zwei Beschleunigungssensoren 53FR u. 53FL sind ferner in Posi tionen im wesentlichen auf beiden Seiten symmetrisch mit Bezug auf die Mittellinie des Fahrzeugkörpers in dessen Längsrichtung angeordnet. Der Beschleunigungssensor 53R ist im Bereich des Kofferraums angeordnet, der hinter einem Fahrzeuginnenraum ausgebildet ist. Damit ist der Beschleunigungssensor 53R im hinteren Teil des Fahrzeugkörpers und auf einer im wesent lichen mittig in Längsrichtung des Fahrzeugkörpers verlau fenden Linie angeordnet.

In Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen "BUF" eine Ventil einheit, in welcher vorzugsweise Strömungsmengen-Regelventile 15FR, 15FL, 19FR u. 19FL für die Vorderräder enthalten sind, und das Bezugszeichen "BUR" bezeichnet eine Ventileinheit, in welcher vorzugsweise Strömungsmengen-Regelventile 15RR, 15RL, 19RR u. 19RL für die Hinterräder enthalten sind.

In Fig. 5 ist eine Konstruktion des Beschleunigungssensors 53 (53FR, 53FL, 53R) gezeigt. Er besteht aus einem Gehäuse 71, einem Biegebalken 72, der in dem Ge häuse 71 angeordnet ist, und einer seismischen Masse 73. Der Biegebalken 72 besteht aus einem elastischen Element, und ein Ende des Biegebalkens 72 ist an dem Gehäuse 71 befe stigt, wobei die seismische Masse 73 auf der anderen Seite oder am freien Ende des Biegebalkens 72 montiert ist. Dem Bie gebalken 72 ist ein Biegemeßelement 74 zugeordnet. Das Gehäuse 71 ist am Fahrzeugkörper B befestigt. Diese Anordnung des Beschleunigungssensors 53 gestattet dem Biegebalken 72, sich zu verformen, wie dies durch eine strichpunktierte Linie in Fig. 5 angedeutet ist, wenn eine Beschleunigung in der Ver tikalrichtung auf den Fahrzeugkörper B einwirkt, und es wird das Ausmaß der Beschleunigung in der Vertikalrichtung mit tels des Biegemeßelements 74 als ein Biegebetrag des Biege balkens 72 erfaßt, wonach dann der erfaßte Wert der Steuer einheit U durch eine Steuerleitung 75 zugeführt wird.

Der Steuerablauf der Steuereinheit U wird nun im folgenden im einzelnen anhand des Flußdiagramms, das in Fig. 6 gezeigt ist, beschrieben. Eine Beschreibung betreffend das Schalt ventil 9 ist hiervon ausgenommen.

Das Steuersystem wird gestartet, wenn der Zündschalter in die Schaltstellung EIN versetzt wird. Zunächst wird in einem Schritt P1 das gesamte System initialisiert, wobei sich das Sicherheitsventil 26 in einem geschlossenen Zustand befin det. Dann werden in einem Schritt P2 Signale von den Senso ren eingegeben.

Danach wird in einem Schritt P3 entschieden, ob augenblick lich eine Störungsperiode vorliegt oder nicht. Falls ent schieden ist, daß augenblicklich keine Störungsperiode oder Ausfallzeit vorliegt, setzt sich die Prozedur zu einem Schritt P4 fort, wo eine sog. Aktivsteuerung durch die Schaltsteuerung jedes der Strömungsmengen-Regelventile 15, 19 ausgeführt wird. Im einzelnen werden die Strömungsmengen- Regelventile 15, 19 so gesteuert (aktive Steuerung), daß gewünschte Federungs-Eigenschaften erreicht werden, mit anderen Worten ausgedrückt, daß Hub-, Nick- und Wank- sowie Verwindungs-Gegensteuerungseigenschaften des Fahrzeugkörpers durch eine erforderliche Steuerungsart erreicht werden, wie dies im einzelnen nachfolgend beschrieben wird.

Dann wird in einem Schritt P5 entschieden, ob der Zünd schalter ausgeschaltet ist oder nicht. Falls das Entschei dungsergebnis NEIN lautet, setzt sich die Prozedur zu dem Schritt P2 fort.

Wenn in Schritt P5 entschieden ist, daß der Zündschalter ausgeschaltet ist, wird ein Fahrzeughöhensignal in einem Schritt P6 ausgelesen, und es wird dann das Abfuhr-Strö mungsmengen-Regelventil 15 gesteuert, um dadurch zu verhin dern, daß eine Höhe des Fahrzeugkörpers partiell größer wird, was sich aus einem Aussteigen aus dem Fahrzeug oder dergl. ergibt. Danach wird in einem Schritt P8 eine gegebene Zeitperiode - in diesem Ausführungsbeispiel 2 Minuten - abgewartet, und in einem Schritt P9 wird das Sicherheits ventil 26 geöffnet. Das Schließen des Steuerventils 16 wird von der Öffnungsbetätigung des Sicherheitsventils 26 an verzögert, um dadurch eine Verhinderung einer Änderung in den Höhen des Fahrzeugkörpers danach sicherzustellen, die sich aus einem Verlust der Strömungsmengen-Regelventile 15, 19 oder aus anderen Gründen ergeben könnte.

Wenn in dem Schritt P3 entschieden ist, daß augenblicklich eine Ausfallzeit vorliegt, setzt sich die Prozedur zu dem Schritt P9 fort, bei dem das Sicherheitsventil 26 geöffnet wird. Um die Höhe des Fahrzeugkörpers in einem solchen Zustand aufrechtzuerhalten, in dem die Höhe des Fahrzeugkörpers in der Ausfallzeit abgesenkt würde, werden alle Strömungsmengen-Regelventile 15, 19 (in an deren Worten ausgedrückt des Öffnens bei der maximalen Strö mungsrate) während einer Verzögerungszeit geöffnet, und zwar von dem Zeitpunkt an, zu dem das Steuerventil 26 in Schritt P9 geöffnet wurde, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Steuerventil 16 geschlossen wird.

Aktive Steuerung

Ein Beispiel für die Kontrolle über die Federungs-Eigen schaften auf der Grundlage der Ausgangssignale jedes Sensors wird im folgenden anhand von Fig. 7 beschrieben (entspricht dem Inhalt des Schritts P4 in Fig. 6).

Der Steuerablauf kann grob in drei Steuerungsarten unter teilt werden, d. h. eine Kontrolle über eine Lage des Fahr zeugkörpers B auf der Grundlage von Ausgangssignalen aus den Fahrzeug-Höhensensoren, eine Kontrolle über den Fahrkomfort auf der Grundlage von Ausgangssignalen der Beschleunigungssen soren und eine Kontrolle über ein Verwinden des Fahrzeug körpers B auf der Grundlage von Ausgangssignalen der Druck sensoren.

(1) Lagekontrolle (Fahrzeug-Höhensensor-Signalsteuerung)

Diese Steuerung umfaßt die Kontrolle über drei Bewegungsarten, nämlich eine Hubbewegung, eine Nickbewegung und eine Wankbewegung, wovon jeder mittels Rückkopplungsregelung durch eine sog. PI-Re gelung gegengesteuert werden kann.

Für die Gegensteuerung betreffend die drei Verhaltensweisen des Fahrzeugkörpers sind - um eine Lösung des Problems, wie die Ausgangssignale von jedem der Fahrzeug-Höhensensoren gegeneinander abzuwägen sind - Steuerabschnitte vorgesehen, die durch Plussymbole (+) oder Minussymbole (-) auf der linken Seite jedes von einem Hub-Steuerab schnitt, einem Nick-Steuerabschnitt und einem Wank- Steuerabschnitt in der Fig. 7 gekennzeichnet sind. Die Sym bole (+) u. (-), die auf der rechten Seite der Fig. 7 ange geben sind, repräsentieren eine Steuerung, die durch jeden Steuerabschnitt zum Regulieren einer Änderung in den Lagen auszuführen ist, und diese Symbole sind denjenigen entge gengesetzt, die auf der linken Seite jedes Steuerabschnitts in der Figur vorgesehen sind.

In anderen Worten ausgedrückt heißt dies für die Kontrolle über eine Hub-Verhaltensweise, daß die sog. PI-Steuerung in einer Weise ausgeführt, daß ein Additionswert, der durch Addieren der Höhen des Fahrzeugkörpers auf seiner rechten und seiner linken Vorderradseite gewonnen ist, und ein Ad ditionswert, der durch Addieren der Höhen des Fahrzeugkör pers auf dessen rechter und linker Hinterradseite gewonnen ist, jeweils in Übereinstimmung mit einer Referenz-Fahr zeugkörperhöhe gebracht werden. Zur Kontrolle über eine Nickbewegung des Fahrzeugkörpers wird die PI- Steuerung in einer Weise ausgeführt, daß ein Subtraktions wert, der aus dem Subtrahieren des Additionswerts, welcher durch Addieren der Höhen des Fahrzeugkörpers auf der rechten und linken Hinterradseite desselben gewonnen ist, von dem Additionswert gewonnen wird, der durch Addieren der Höhen auf der rechten und linken Hinterradseite gewonnen ist, Null ergibt. Zur Kontrolle über eine Wankbewegung des Fahrzeugkörpers wird die PI-Steuerung derart ausgeführt, daß ein Additionswert, der durch Addieren der Höhen des Fahrzeugkörpers auf dessen rechten Vorder- und Hinterrad seiten gewonnen ist, in Übereinstimmung mit einem Additi onswert gebracht wird, der durch Addieren der Höhen des Fahrzeugkörpers auf dessen linken Vorder- und Hinterradsei ten gewonnen ist.

Jeder der Steuerwerte, die für die drei PI-Steuerungsarten gewonnen sind, wie dies zuvor beschrieben worden ist, ist für jede der vier Zylindereinheiten 1 gegeben, und die Steuerwerte für jede Zylindereinheit 1 werden addiert und als vier Strömungsratenwerte Q_XFR, Q_XFL, Q_XRR u. Q_XRL zur Kontrolle über die Verhaltensweise des Fahrzeugkörpers be stimmt.

(2) Kontrolle über den Fahrkomfort (Beschleunigungssensor-Signalsteuerung)

Diese Kontrolle über den Fahrkomfort ist dazu bestimmt, um eine Verschlechterung des Fahrkomforts zu verhindern, die sich aus der Kontrolle über die Lage des Fahrzeugkörpers ergibt, wie dies zuvor unter (1) beschrieben worden ist. Daher wird für diese Steuerung eine Rückkopplungsregelung (in diesem Ausführungsbeispiel eine Proportionalregelung) durchgeführt, um einer Beschleunigung in der Vertikalrich tung für die Kontrolle über die Lage des Fahrzeugkörpers entsprechend den drei Komponenten, die eine Hubkomponen te, eine Nickkomponente und eine Wankkomponente ent halten, wie zuvor unter (1) beschrieben worden ist, gegen zusteuern. Im vorliegenden Fall wird bevorzugt, Steue rungsfaktoren K_{B 3}, K_{P 3} u. K_{R 3} als Werte, die unterschiedlich voneinander sind, (z. B. K_{B 3}<K_{R 3}<K_{P 3}) einzustellen, um sie geeignet für die Hub-, Nick- und Wank-Gegen steuermodi zu machen.

Es sei hier angemerkt, daß wenn bei diesem Ausführungsbei spiel nur drei Beschleunigungssensoren für die Kontrolle über den Fahrkomfort vorgesehen sind, für den Nick-Gegensteu ermodus ein Mittelwert der Addition der Beschleunigung in der Vertikalrichtung auf der rechten und der linken Vorder seite des Fahrzeugkörpers als Beschleunigungswert in der Vertikalrichtung auf der Vorderseite benutzt wird.

Für den Wank-Gegensteuermodus kann nur die Beschleuni gung in der Vertikalrichtung auf der rechten und der linken Vorderseite benutzt werden, während keine Beschleunigung in der Vertikalrichtung auf der Hinterseite berücksichtigt wird.

Es ist ersichtlich, daß - da ein Wanken auf der Seite der Hinterräder nach einem Wanken auf der Seite der Vorderräder auftritt (wie dies allgemein der Fall ist, wenn die Vorderräder gelenkte Räder sind) - bevorzugt ist, die Kontrolle über die Wankkomponente auf der Hinterrad seite in einer bestimmten verzögerten Art und Weise auszu führen, nachdem die Kontrolle über die Wankkomponente auf der Vorderradseite gestartet worden ist.

In diesem Fall kann des weiteren ein Steuerungsfaktor auf der Seite der Vorderräder gegenüber demjenigen auf der Seite der Hinterräder derart geändert werden, daß der Steuerungs faktor auf der Hinterradseite kleiner als der Steuerungs faktor auf der Vorderradseite wird. Es ist auch möglich, daß eine Zeitverzögerung und der Steuerungsfaktor variabel sein können in Übereinstimmung mit einer Fahrbedingung, nämlich einem Reibungskoeffizient aufgrund des betreffenden Straßenbelags, einem Lenkwinkel, einer Lenkwinkelge schwindigkeit, einer Fahrzeuggeschwindigkeit usw..

Vom Standpunkt der Tatsache aus, daß ein Wanken auf der Vorderradseite früher als auf der Hinterradseite auftritt, ist - wie beim vorliegenden Ausführungsbeispiel - eine Anordnung der zwei Beschleunigungssensoren auf der linken und der rechten vorderen Fahrzeugkörperseite eher als eine Anordnung von zwei Beschleunigungssensoren auf der linken und rechten hinteren Fahrzeugkörperseite zu bevorzugen.

Bei der Kontrolle über den Fahrkomfort ist außerdem jeder der Steuerwerte, die durch die zuvor beschriebene Dreier- Proportionalsteuerung gewonnen ist, für jede der vier Zylin dereinheiten 1 gegeben. Die Steuerwerte für jede der Zylin dereinheiten 1 werden addiert, und die vier addierten Werte werden schließlich als Strömungsmengensignale Q_GFR, Q_GFL, Q_GRR u. Q_GRL für die betreffenden vier Steuervorgänge zur Sicherstellung des Fahrkomforts bestimmt.

Wie zuvor beschrieben, wird bei der Kontrolle über den Fahr komfort die Steuerung betreffend die Wankkomponente auf der Hinterradseite in einer Weise ausgeführt, daß sie um einiges nach Beginn der Steuerung betreffend die Wank komponente auf der Vorderradseite verzögert wird. Auf diese Weise können, wie in Fig. 7 gezeigt, Strömungsratensignale, die Steuerungsfaktoren L u. Q benutzen, in einer Anfangs stufe eines Lenkvorgangs unmittelbar, bevor die Strömungs ratensignale Q_GFR, Q_GFL, Q_GRR u. Q_GRL gegeben sind, einge stellt werden. In anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß der Steuerungsfaktor L für die Vorderräder stes auf "1" gesetzt ist, gleichgültig, ob das Fahrzeug gerade oder in einer Kurve fährt, während der Steuerungsfaktor Q für die Hin terräder normalerweise auf "1" gesetzt ist und nur in einer Anfangsstufe eines Lenkvorgangs auf einen Wert gesetzt wird, der kleiner als "1" ist, beispielsweise auf "0.8" (Herab setzen des Steuerungsfaktors) oder auf "0" (Verzögern). Es ist ferner möglich, nur für die Strömungsmengensignale für die Hinterräder aus dem Wanksteuerabschnitt eine Ver zögerungsschaltung vorzusehen, die so beschaffen sein kann, daß sie in einer Anfangsstufe eines Lenkvorgangs arbeitet, um dadurch eine Verzögerung auszuführen, während ansonsten keine Verzögerung vorzunehmen ist.

Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild, das ein Steuersystem zum Bestimmen der Steuerungsfaktoren L u. Q angibt. Wie in Fig. 3 und 8 gezeigt, bezeichnet das Bezugszeichen 62 einen Sensor zum Erfassen eines Lenkwinkels Θ_H eines Lenkrades. Die Geschwindigkeit Θ_H′ der Lenkbewegung wird durch Lenkwinkel-Differenzierung gewonnen. Wenn die Geschwin digkeit Θ_H, der Lenkbewegung durch einen Entscheidungsab schnitt als gleich oder größer als ein Referenzwert α beur teilt wird, wird einerseits der Steuerungsfaktor L auf "1" gesetzt, während andererseits der Steuerungsfaktor Q auf "0" (oder "0.8") gesetzt wird. Des weiteren wird die Verzögerung zusammen mit den Einstellungen durchgeführt. Wenn anderer seits die Geschwindigkeit Θ_H, der Lenkbewegung durch den Entscheidungsabschnitt als kleiner als der Referenzwert α beurteilt wird, werden die beiden Steuerungsfaktoren L, Q jeweils auf "1" gesetzt, und es wird hierbei keine Verzöge rung durchgeführt.

(3) Kontrolle über Verwinden (Drucksignal-Steuerung)

Die Kontrolle über das Verwinden ist vorgesehen, um einem Verwinden des Fahrzeugkörpers B gegenzusteuern. Die Verwindung verfälscht natürlich die Signale der Höhensensoren. Der Druck, der auf jede der Zylindereinheiten 1 einwirkt, entspricht einer Last, der jedes der Räder ausgesetzt ist, so daß die Kontrolle über das Verwinden des Fahrzeugkörpers B, das sich aus der ausgeübten Last ergibt, durchgeführt wird, um ein stärkeres Verwinden zu verhindern.

Im einzelnen wird die Steuerung betreffend das Verwinden grundsätzlich durch Durchführen einer Rückkopplungsregelung in einer Richtung ausgeführt, wobei ein Verhältnis einer Differenz zwischen Drücken auf den rechten und linken Vor derrädern zu einer Addition der Drücke derselben in Über einstimmung mit einem Verhältnis einer Differenz zwischen Drücken der rechten und linken Hinterräder zu einer Addition der Drücke derselben gebracht wird. Ein Steuerverhältnis eines Verwindungsbetrages auf der Vorderseite des Fahrzeug körpers zu einem Verwindungsbetrag auf der Hinterseite des selben wird durch Korrektur unter Benutzung eines Korrek turkoeffizienten ωF zum Bestimmen eines Steuerverhältnisses bestimmt, und ein Steuerverhältnis der Kontrolle über die Lagen, wie zuvor unter (1) weiter oben beschrieben, zu der Kontrolle über den Fahrkomfort, wie unter (2) weiter oben beschrieben, ist durch Korrektur mit einem Korrekturkoeffi zienten ωA gegeben. Bei der Steuerung zum Regulieren dieses Verwindens sind die Steuerwerte schließlich als Strömungsmengen signale Q_PFR, Q_PFL, Q_PRR u. Q_PRL für jede der vier Zy lindereinheiten 1 bestimmt.

Jedes der Strömungsmengensignale zur Kontrolle über die La gen, über den Fahrkomfort und über das Verwinden für jede der vier Zylindereinheiten 1 wird schließlich zu jedem an deren addiert, die Signale werden als endgültige Strömungs mengensignale Q_FR, Q_FL, Q_RR u. Q_RL bestimmt, und jedes der Strömungsmengen-Regelventile 15, 19 wird gesteuert, um eine Strömungsmenge derart einzustellen, daß diese mit jedem der endgültigen Strömungsmengensignale Q_FR, Q_FL, Q_RR bzw. Q_RL korrespondiert.

Claims

1. Federungsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit Fahrzeug-Höhensensoren (51), Höhenstelleinrichtungen für die Radaufhängungen (1, 6) und einer Steuerung (U), wobei die Steuerung die Signale (X) der Höhensensoren (51) so verarbeitet und die Höhenstelleinrichtungen so ansteuert, daß der Fahrzeugkörper (B) eine vorbestimmte Höhenlage einnimmt, dadurch gekennzeichnet,

- daß Werte der vertikalen Beschleunigung des Fahrzeugkörpers (B) in Form von Signalen von drei Beschleunigungssensoren (53FL; 53FR; 53R) ermittelt und als weitere Steuerungsparameter der Steuerung (U) zur Bestimmung der Steuerwerte für die Höheneinstelleinrichtungen zugeführt werden,
- wobei die drei Beschleunigungssensoren (53FL; 53FR; 53R) so angeordnet sind, daß zwei (53FL; 53FR) der drei Beschleunigungssensoren durch die Längsachse des Fahrzeugkörpers (B) voneinander getrennt sind und zumindest der eine von den zwei Beschleunigungssensoren (53FL; 53FR) und der dritte Beschleunigungssensor (53R) durch eine mittlere Querachse des Fahrzeugkörpers (B) voneinander getrennt sind,
- und der Steuerwert zum Ausgleichen von Nick- und Wankbewegungen durch parallele Verarbeitung der Signale von den Fahrzeug-Höhensensoren (51FR; 51FL; 51RR; 51RL) und den Beschleunigungssensoren (53FL; 53FR; 53R) und durch Kombination der so getrennt ermittelten Steuerparameter bezüglich der Höhenlage und bezüglich der Vertikalbeschleunigung erzeugt wird, um so Abweichungen der Höhe des Fahrzeugkörpers (B) von einer vorgegebenen Höhe unter Berücksichtigung vertikalen Beschleunigung des Fahrzeugkörpers (B) schnell auszuregeln.

2. Federungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bewegung des Fahrzeugkörpers (B) als aus drei Komponenten bestehend berücksichtigt wird, nämlich eine Hubkomponente, eine Nickkomponente und eine Wankkomponente, daß für jede der drei Komponenten ein moduskorrespondierender Steuerparameter auf der Grundlage der Ausgangssignale zumindest zweier der drei Beschleunigungssensoren (53FR; 53FL; 53R) bestimmt wird, um der Bewegung des Fahrzeugkörpers (B) gegensteuern zu können, und daß ein Steuerwert zum Bestimmen der Zufuhr oder der Abfuhr von Druckflüssigkeit zu oder von der Höhenstelleinrichtung (1, 5) auf der Grundlage der drei moduskorrespondierenden Steuerwerte bestimmt wird.

3. Federungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der moduskorrespondierende Steuerparameter, der mit der Hubkomponente korrespondiert, auf der Grundlage eines Additionswerts aus jedem der Ausgangswerte der drei Beschleunigungssensoren (53FR; 53FL; 53R) bestimmt wird.

4. Federungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der moduskorrespondierende Steuerparameter, der mit der Nickkomponente korrespondiert, auf der Grundlage eines Ausgangswerts des einen Beschleunigungssensors (53R), der in dem hinteren Bereich des Fahrzeugkörpers (B) angeordnet ist, und eines Mittelwerts der Ausgangswerte der zwei Beschleunigungssensoren (53FR; 53FL), die in dem vorderen Bereich desselben angeordnet sind, bestimmt wird.

5. Federungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der moduskorrespondierende Steuerparameter, der mit der Wankkomponente korrespondiert, auf der Grundlage der Ausgangswerte der zwei Beschleunigungssensoren (53FR; 53FL), die in dem vorderen Bereich des Fahrzeugkörpers (B) angeordnet sind, bestimmt wird.

6. Federungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung betreffend die Zufuhr oder die Abfuhr von Druckflüssigkeit zu oder von der Höhenstelleinrichtung (1, 5) im Hinterradbereich gegenüber der Steuerung betreffend die Zufuhr oder die Abfuhr von Druckflüssigkeit zu oder von der Höhenstelleinrichtung (1, 5) im Vorderradbereich in einem Anfangszustand eines Lenkvorgangs verzögert wird.

7. Federungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerungsfaktor zum Bestimmen des Steuerwerts zum Steuern der Zufuhr oder der Abfuhr von Druckflüssigkeit zu oder von der Höhenstelleinrichtung (1, 5) im Hinterradbereich kleiner als ein Steuerungsfaktor zum Bestimmen des Steuerwerts zum Steuern der Zufuhr oder der Abfuhr von Druckflüssigkeit zu oder von der Höhenstelleinrichtung (1, 5) im Vorderradbereich in einem Anfangszustand eines Lenkvorgangs gemacht wird.

8. Federungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerwert durch Addition der getrennt erzeugten Steuerparameter erzeugt wird.

9. Federungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vorgesehen sind:

- ein Drucksensor (52), der auf jeder der Zylindereinheiten (2) zum Erfassen eines Drucks in der betreffenden Zylindereinheit angeordnet ist, und
- ein drittes Steuermittel zum Steuern des Strömungsmengen-Regelventils (19) in Reaktion auf ein Ausgangssignal des Drucksensors, um so einer Einwirkung einer Verwindungskraft zwischen dem vorderen und dem hinteren Teil des Fahrzeugkörpers (B) entgegenwirken zu können,

wobei ein Additionswert, der durch Addieren der Steuerwerte des ersten, des zweiten und des dritten Steuermittels gewonnen ist, als der Steuerwert für das Strömungsmengen- Regelventil bestimmt wird.

10. Federungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Steuermittel umfaßt:

- ein erstes Verhältnisbestimmungsmittel zur Bestimmung eines Verhältnisses eines Additionswerts zu einem Subtraktionswert aus Ausgangswerten der zwei Drucksensoren (52) für die Zylindereinheiten für das rechte und das linke Vorderrad, und
- ein zweites Verhältnisbestimmungsmittel zur Bestimmung eines Verhältnisses eines Additionswerts zu einem Subtraktionswert aus Ausgangswerten der zwei Drucksensoren (52) für die Zylindereinheiten für das rechte und das linke Hinterrad,

wobei ein Steuerwert für das dritte Steuermittel so bestimmt wird, daß eine Differenz zwischen dem Verhältnis, das durch das erste Verhältnisbestimmungsmittel bestimmt ist, und dem Verhältnis, das durch das zweite Verhältnisbestimmungsmittel bestimmt ist, reguliert wird.

11. Federungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei (53FR; 53FL) der drei Beschleunigungssensoren im Bereich des Fahrzeugkörpers (B) in Positionen angeordnet sind, die in einem Abstand voneinander im wesentlichen symmetrisch bezüglich einer Längsmittellinie des Fahrzeugkörpers (B) angeordnet sind, und
daß der dritte Beschleunigungssensor (53R) im hinteren Bereich des Fahrzeugkörpers (B) in einer Position angeordnet ist, die bezüglich der Querrichtung des Fahrzeugkörpers (B) im wesentlichen mittig liegt.

12. Federungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Beschleunigungssensoren (53FR; 53FL), die in dem vorderen Bereich des Fahrzeugkörpers (B) angeordnet sind, in betreffenden rechten und linken Endbereichen einer Instrumententafel angeordnet sind und der dritte Beschleunigungssensor (53R), der im hinteren Bereich des Fahrzeugkörpers (B) angeordnet ist, im Bereich eines Kofferraums angeordnet ist, der in einer Position hinter einem Fahrzeug-Fahrgastraum ausgebildet ist.