DE4025309A1

DE4025309A1 - Aktives aufhaengungssystem fuer fahrzeuge mit steuervorrichtung zur unterdrueckung von stellungsaenderungen des fahrzeugaufbaus

Info

Publication number: DE4025309A1
Application number: DE4025309A
Authority: DE
Inventors: Yuki Okuyama; Kunio Katada; Katsuya Kii; Takashi Yonezawa
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-08-09
Filing date: 1990-08-09
Publication date: 1991-04-25
Anticipated expiration: 2010-08-10
Also published as: DE4025309C2; US5085458A

Description

Die Erfindung betrifft ein aktives Aufhängungssystem für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Insbesondere betrifft die Erfindung ein aktives Aufhängungssystem für Kraft fahrzeuge, das eine hohe Empfindlichkeit in bezug auf die Abtastung von Stel lungsänderungen des Fahrzeugaufbaus, etwa durch Rollen oder Tauchen, auf weist und dem Fahrzeugaufbau eine hohe Stabilität verleiht.

Die parallele US-Patentanmeldung Nr. 1 69 201 vom 16. März 1988 sowie die parallele, veröffentlichte europäische Patentanmeldung 2 83 004 beschreiben ein aktiv gesteuertes Aufhängungssystem mit Anti-Roll-Steuerung, das auf Seitenbeschleunigungen des Fahrzeugs anspricht und die Aufhängungs- Charakteristika einstellt. Die verwendete Steuereinheit ändert ihre Charakte ristik entsprechend den Rollbewegungen des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit. In einem Bereich der Fahrzeuggeschwindig keit, in dem der größere Regelgewinn oder Verstärkungsfaktor der Regelung starke und nicht akzeptable, selbstinduzierte seitliche Vibrationen auslöst, wird der Gewinn auf einen kleineren Wert reduziert als bei anderen Ge schwindigkeitsbereichen. Insbesondere kann der größere Regelgewinn selbstinduzierte seitliche Schwingungen bei niedrigen Geschwindigkeiten auslösen, so daß der Gewinn hier auf einen kleineren Wert reduziert wird.

Die parallele US-Patentanmeldung 1 76 246 vom 31. März 1988 sowie die entsprechende, veröffenlichte europäische Anmeldung 2 85 153 beschreiben eine aktiv gesteuerte Aufhängung für Fahrzeuge, die einen Faktor verwendet, der repräsentativ ist für einen selbstinduzierten Stellungsänderungs-Faktor als Korrekturfaktor für die Stellungsregelung. Die Aufhängungscharakteristik wird gesteuert auf der Basis von Parametern, die die Roll- und/oder Tauch energie repräsentieren. Der Korrekturfaktor, der repräsentativ ist für die selbstinduzierten Stellungsänderungen, wird abgeleitet auf der Basis der An derungsgeschwindigkeit zur Unterdrückung der selbstinduzierten Roll- und/oder Tauchbewegungen. Durch Unterdrückung dieser Komponente aus der Roll- und/oder Tauchbeschleunigung können bessere, für die Roll- und/oder Tauchbewegungen repräsentative Charakteristika geliefert werden, so daß sich eine zufriedenstellende Fahrstabilität und ausreichender Fahr komfort ergeben.

Die parallele US-Patentanmeldung 1 72 419 vom 24. März 1988 sowie die entsprechende veröffentlichte europäische Anmeldung 2 84 053 beschreiben eine Aufhängungssteuerung für Kaftfahrzeuge zur Unterdrückung von Tauch bewegungen und Regelung der Stellung des Fahrzeugaufbaus. Das Aufhän gungssystem überwacht Tauchbewegungen des Fahrzeugs zur Einstellung von Ansprech-Charakteristika der Steuerung in Abhängigkeit von der Größe des Tauchmoments, das ausgeübt werden soll. Das Aufhängungssystem stellt die Aufhängungs-Charakteristika der vorderen und hinteren Aufhängungen unab hängig voneinander entsprechend vorgegebenen Anti-Tauch-Koeffizienten ein, die festgesetzt werden entsprechend den Aufhängungs-Charakteristika und/oder der Aufhängungsgeometrie des Fahrzeugs, für das sie angewendet werden.

Bei aktiven Aufhängungssystemen, die eine Steuerung zur Unterdrückung von Stellungsänderungen des Fahrzeugaufbaus auf der Basis von Längs- und/oder Querbeschleunigungen durchführen, treten Schwierigkeiten auf, wenn die Stellungsänderung des Fahrzeugaufbaus, d. h. die Roll- oder Tauchbewegung, in anderer Form als durch Längs- oder Querbeschleunigung erzeugt wird. Derartige Roll- und Tauchbewegungen können aufgrund von Wellen der Stra ßenoberfläche bei nicht glatter Fahrbahn entstehen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein aktives Aufhängungssystem zu schaf fen, das die Möglichkeit bietet, Stellungsänderungen des Fahrzeugaufbaus auch dann zu erfassen und zu unterdrücken, wenn diese in anderer Weise als durch ausgeübte Beschleunigungen verursacht werden.

Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeich nenden Teil des Hauptanspruchs.

Ein erfindungsgemäßes aktives Aufhängungssystem umfaßt Sensoren für Ver tikalbeschleunigungen, die im Bereich der Radaufhängungen bzw. Fahrzeug räder angeordnet sind. Eine Steuereinheit nimmt die Vertikalbeschleuni gungs-Daten der Sensoren auf und leitet Steuersignale ab, die repräsentativ sind für die erforderliche Dämpfungsstärke an den Aufhängungen. Zu diesem Zweck leitet die Steuereinheit Winkelbeschleunigungen der Stellungsände rungen des Aufbaus ab. Das Steuersignal wird damit auf der Basis der Winkel geschwindigkeit der Stellungsänderung ermittelt.

Entsprechend einem Aspekt der Erfindung umfaßt ein aktives Aufhängungs system
Aufhängungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und den einzelnen Rädern, die jeweils eine Arbeitskammer mit variablem Druck zur Erzeugung einer Dämpfungskraft gegen eine relative Verschiebung zwischen dem Fahr zeugaufbau und dem Rad umfassen,
ein Hydrauliksystem, das mit der Arbeitskammer verbunden ist und in dieser den Fluiddruck einstellt, welches Hydrauliksystem ein Drucksteu erventil zur Steuerung der Einleitung und Ableitung von Druckfluid in die und aus der Arbeitskammer und zur Einstellung des Fluiddrucks in der Arbeitskammer umfaßt,
erste Sensoren zur Überwachung von Vertikalbewegungen des Fahrzeu gaufbaus an den einzelnen Aufhängungspositionen und zur Erzeugung von entsprechenden ersten Signalen und
eine Steuereinrichtung zur Aufnahme der ersten Sensorsignale und zur Abtastung eines von Stellungsänderungen des Fahrzeugaufbaus abhängi gen Wertes und eines Steuerdrucks für das Fluid in der Arbeitskammer und zur Abgabe eines Steuersignals, das für den Steuerdruck repräsenta tiv ist und das Drucksteuerventil zur Unterdrückung von Stellungsände rungen steuert.

Die ersten Sensoren können eine senkrechte Beschleunigung überwachen, die in den entsprechenden Positionen des Fahrzeugaufbaus ausgeübt wird, und ein entsprechendes erstes Sensorsignal erzeugen. Die Steuereinrichtung verarbeitet das erste Sensorsignal und leitet eine Winkelgeschwindigkeit der Stellungsänderung ab, auf deren Basis der Steuerdruck gebildet wird. Die Steuereinrichtung verarbeitet die ersten Sensorsignale zur Ableitung der senkrechten Bewegungsgeschwindigkeit in den jeweiligen Aufhängungsposi tionen des Fahrzeugaufbaus und zur Bildung der Winkelgeschwindigkeit der Stellungsänderung auf der Basis der senkrechten Bewegungsgeschwindigkei ten. Alternativ verarbeitet die Steuereinrichtung die ersten Sensorsignale zur Ableitung einer Winkelbeschleunigung der Stellungsänderung und zur Bil dung des Steuerdruckes auf dieser Grundlage.

Die Steuereinrichtung kann eine senkrechte Bewegungsgeschwindigkeit auf der Basis des ersten Sensorsignals ableiten und den die senkrechte Bewe gung unterdrückenden Druck auf der Basis der senkrechten Bewegungsge schwindigkeit bilden. Dabei wird ein Korrekturwert zur Korrektur des die senkrechte Bewegung unterdrückenden Druckes auf der Basis von Stellungs änderungen des Aufbaus erzeugt und der Steuerdruck abgeleitet. Die ersten Sensoren überwachten senkrechte Beschleunigungen an den Positionen der Fahrzeugkarosserie, und die Steuereinrichtung leitet eine Winkelgeschwin digkeit der Stellungsänderungen ab und bildet auf dieser Grundlage den Kor rekturwert. Alternativ können die ersten Sensoren senkrechte Beschleuni gungen in den Aufhängungspositionen des Fahrzeugaufbaus erfassen, und die Steuereinrichtung kann eine Winkelbeschleunigung der Stellungsänderung des Fahrzeugs ermitteln und den Korrekturwert auf dieser Basis bilden.

Entsprechend einem weiteren Aspekt der Erfindung umfaßt ein aktives Auf hängungssystem
eine Aufhängung zwischen dem Fahrzeugaufbau und den einzelnen Rä dern, die jeweils eine Arbeitskammer mit variablem Druck zur Erzeugung einer Dämpfungskraft gegen die Relativbewegung zwischen dem Fahr zeugaufbau und den Straßenrädern umfaßt,
ein Hydrauliksystem in Verbindung mit der Arbeitskammer zur Einstel lung des Fluiddrucks in der Arbeitskammer, welches Hydrauliksystem ein Drucksteuerwentil zur Steuerung der Einleitung und Ableitung von Druck in bezug auf die Arbeitskammer und zur Einstellung des Fluid drucks in der Arbeitskammer aufweist,
erste Sensoren zur Überwachung der senkrechten Relativbewegungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und den einzelnen Rädern und zur Erzeu gung erster Sensorsignale, die für die senkrechten Bewegungen reprä sentativ sind, und
eine Steuereinrichtung zur Aufnahme der ersten Sensorsignale, die Roll bewegungen auf der Basis der ersten Sensorsignale erfaßt und einen Stel lungsänderungswert ableitet und einen Steuerdruck bildet, der dem Fluiddruck in der Arbeitskammer entspricht, und ein Aufhängungssteu ersignal liefert, das repräsentativ ist für den Steuerdruck und das Druck steuerventil zur Unterdrückung von Rollbewegungen steuert.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt ein ak tives Aufhängungssystem
ein Aufhängungssystem, das jeweils zwischen dem Fahrzeugaufbau und den einzelnen Rädern angeordnet ist und jeweils eine Arbeitskammer mit variablem Druck umfaßt, die die Dämpfungskraft gegen die Relativbe wegungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Rädern erzeugt,
ein Hydrauliksystem, das mit der Arbeitskammer verbunden ist und den Fluiddruck in dieser einstellt, welches Hydrauliksystem ein Drucksteuer ventil zur Steuerung der Einleitung und Ableitung von Druckfluid in die und aus der Arbeitskammer und zur Einstellung des Fluiddrucks in der Arbeitskammer umfaßt,
erste Sensoren zur Überwachung von senkrechten Relativbewegungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und den einzelnen Aufhängungen und zur Erzeugung erster Sensorsignale entsprechend den senkrechten Bewe gungen des Fahrzeugaufbaus in den einzelnen Positionen und
eine Steuereinrichtung zur Aufnahme der ersten Sensorsignale und Er mittlung von Tauchbewegungen des Fahrzeugs auf der Basis der ersten Sensorsignale und zur Ableitung eines von Stellungsänderungen des Fahr zeugs abhängigen Wertes und Ermittlung eines Steuerdruckes, dem der Fluiddruck in der Arbeitskammer entspricht, und zur Abgabe eines Auf hängungssteuersignals, das repräsentativ ist für den Steuerdruck, zur Steuerung des Drucksteuerventils und damit Unterdrückung von Tauch bewegungen.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausfüh rungsform eines aktiven Aufhängungs-Steuersystems;

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau des Steuersystems für die Aufhängung gemäß Fig. 1 zeigt;

Fig. 3 ist ein Diagramm, aus dem die Beziehung zwischen dem Strom wert eines Aufhängungssteuersignals und dem Fluiddruck in ei ner der Arbeitskammern hervorgeht;

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, das den Ablauf der Roll-Steuerung und die entsprechende Ableitung des Aufhängungssteuersignals ver anschaulicht;

Fig. 5 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Regelge winn und der Winkelgeschwindigkeit der Rollbewegung zeigt;

Fig. 6 ist ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer anderen Ausführungsform des Steuersystems für die Aufhängung gemäß Fig. 1;

Fig. 7 zeigt in einem Diagramm ähnlich Fig. 5 die zusätzliche Verwen dung der Fahrzeuggeschwindigkeit als Parameter;

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, das ein anderes Steuerprogramm zur Ab leitung des Steuersignals für die Unterdrückung von Rollbewe gungen zeigt;

Fig. 9 ist ein Diagramm, aus dem die Beziehung zwischen dem Regel gewinn und der Winkelbeschleunigung der Rollbewegung her vorgeht;

Fig. 10 ist ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung des Verfahrensab laufs bei der Tauchsteuerung zur Ableitung des Aufhängungs- Steuerbefehls für eine Ausführungsform gemäß Fig. 2;

Fig. 11 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Regelge winn und der Winkelgeschwindigkeit der Tauchbewegung ver anschaulicht;

Fig. 12 ist ein Diagramm ähnlich Fig. 11, bezieht sich jedoch auf die zu sätzliche Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit als Parame ter;

Fig. 13 zeigt in einem Flußdiagramm eine andere Art des Verfahrensab laufs bei der Bildung der Aufhängungs-Steuersignale, welches durchgeführt werden kann mit einem System gemäß Fig. 6;

Fig. 14 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Regelge winn und der Winkelbeschleunigung der Tauchbewegung zeigt.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des Aufhängungssystems zur Regelung der Aufbauhöhe und der Stellung des Fahrzeugaufbaus durch Unterdrückung von Relativbewegungen zwischen dem Fahrzeugaufbau 10 und den Aufhängungs gliedern 24Fl, 24FR, 24RL und 24RR der entsprechenden vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts liegenden Aufhängungsmechanismen 14FL, 14FR, 14RL und 14RR, die drehbar die vier Fahrzeugräder 11FL, 11FR, 11RL und 11RR tragen. Die Aufhängungsglieder sollen anschließend nur noch mit der Bezugsziffer 24 bezeichnet werden. Die Aufhängungsmechanismen sollen mit 14 bezeichnet werden. Die vier Aufhängungsmechanismen 14FL, 14FR, 14RL und 14RR weisen Hydraulikzylinder 26FL, 26FR, 26RL und 26RR auf, die überwiegend auch nur mit 26 bezeichnet werden sollen.

Die Hydraulikzylinder 26 liegen zwischen dem Fahrzeugaufbau 10 und den Aufhängungsgliedern 24 und erzeugen eine Dämpfungskraft zur Unter drückung von Relativbewegungen zwischen dem Aufbau und den Aufhän gungsgliedern. Die Hydraulikzylinder 26 umfassen insgesamt einen im we sentlichen geschlossenen Zylinder 26a, der eine Kammer bildet. Ein Kolben 26c ist gleitend verschiebbar in der Kammer des Hydraulikzylinders 26 ange ordnet und begrenzt in dieser eine Arbeitskammer 26d sowie eine Ver gleichsdruckkammer 26e. Die Arbeitskammer 26d kann mit der Vergleichs druckkammer 26e über eine Öffnung in dem Kolben mit begrenztem Durch laß in Verbindung stehen. Der Kolben 26c ist mit dem zugehörigen Aufhän gungsglied 24 über eine Kolbenstange 26b verbunden. Eine Aufhängungs- Schraubenfeder 36 ist bei der gezeigten Art der Aufhängung nicht erforder lich zur Erzeugung einer Federkraft in der üblicherweise notwendigen Größe, sondern lediglich für die Federkraft, die notwendig ist, den Fahrzeugaufbau oberhalb der Aufhängungsglieder zu halten.

Die Arbeitskammer 26d des Hydraulikzylinders 26 ist mit einem der Druck steuerventile 28FL, 28FR, 28RL und 28RR über eine Drucksteuerleitung 38 verbunden. Die Drucksteuerventile 28FL, 28FR, 28RL und 28RR sollen eben falls nur noch mit 28 bezeichnet werden. Die Drucksteuerventile 28 sind ih rerseits mit einer Druckquelle 16 über eine Zufuhrleitung 35 und eine Rück leitung 37 verbunden. Eine Zweigschaltung verbindet die Drucksteuerleitung 38 mit einem Druckspeicher 34 über eine Drossel, etwa die Drossel 32. Ein weiterer Druckspeicher 18 ist in der Zufuhrleitung 35 zum Speichern von übermäßen Drücken vorgesehen, die durch die Druckquelle 16 erzeugt wer den könnten.

Die Drucksteuerventile 28 umfassen über die Darstellung der Fig. 1 hinaus elektrisch oder elektromagnetisch betätigte Schaltorgane, wie etwa Proporti onalmagneten. Der Hydraulikzylinder 26 und das Drucksteuerventil 28 kön nen beliebig aufgebaut sein, sofern sie die Einstellung der Dämpfungs- Charakteristika mit hoher Ansprechgenauigkeit gestatten. Typische Kon struktionen der Hydraulikzylinder 26 und der Drucksteuerventile 28 sind in den folgenden älteren Veröffentlichungen oder Anmeldungen wiedergegeben:
US-Patentanmeldung Nr. 0 52 934 vom 22. Mai 1989,
US-Patentanmeldung Nr. 0 59 888 vom 9. Juni 1987 mit entsprechender europäischer Patentanmeldung 2 49 209,
US-Patentanmeldung Nr. 0 60 856 vom 12. Juni 1987 mit entsprechen der europäischer Patentanmeldung 2 49 227,
US-Patentanmeldung Nr. 0 60 909 vom 12. Juni 1987,
US-Patentanmeldung Nr. 0 60 911 vom 12. Juni 1987,
US-Patentanmeldung Nr. 1 76 246 vom 31. März 1988 mit entsprechen der europäischer Patentanmeldung 2 85 153,
US-Patentanmeldung Nr. 1 78 066 vom 5. April 1988 mit entsprechender europäischer Patentanmeldung 2 86 072,
US-Patentanmeldung Nr. 1 67 835 vom 4. März 1988,
US-Patentanmeldung Nr. 2 44 008 vom 14. September 1988,
US-Patentanmeldung Nr. 2 55 560 vom 11. Oktober 1988,
US-Patentanmeldung Nr. 2 66 763 vom 3. November 1988,
US-Patentanmeldung Nr. 2 61 870 vom 25. Oktober 1988,
US-Patentanmeldung Nr. 2 63 764 vom 28. Oktober 1988,
US-Patentanmeldung Nr. 2 77 376 vom 29. November 1988,
US-Patentanmeldung Nr. 3 03 338 vom 26. Januar 1989,
US-Patentanmeldung Nr. 3 10 130 vom 22. März 1989,
US-Patentanmeldung Nr. 3 27 460 vom 22. März 1989,
US-Patentanmeldung Nr. 3 03 339 vom 26. Januar 1989,
US-Patentanmeldung Nr. 3 31 602 vom 31. März 1989,
US-Patentanmeldung Nr. 3 31 653 vom 31. März 1989,
US-Patentanmeldung Nr. 3 64 477 vom 12. Juni 1989,
US-Patentanmeldung Nr. 3 65 468 vom 12. Juni 1989.

Auf den Inhalt der vorgenannten Anmeldungen und Veröffentlichungen wird zur Ergänzung der vorliegenden Beschreibung Bezug genommen.

Die Betätigungsorgane sind mit einer auf einem Mikroprozessor basierenden Steuereinheit 100 verbunden. Die Steuereinheit 100 ist mit einem Sensor 102 für Seitenbeschleunigung, einem Sensor 104 für Längsbeschleunigungen und Sensoren 106FL, 106FR, 106RL und 106RR für Vertikalbeschleunigungen verbunden. Es ist bekannt, daß Sensoren 102 für Seitenbeschleunigungen die auf den Fahrzeugaufbau ausgeübte Beschleunigung erfassen und entsprechen des Signal g_y abgeben können. In ähnlicher Weise überwacht der Sensor 104 für Längsbeschleunigungen diese Beschleunigung und erzeugt ein Längsbe schleunigungssignal g_x. Die Vertikal-Sensoren 106FL, 106FR, 106RL und 106RR sind an den jeweiligen Positionen der Aufhängungen 14FL, 14FR, 14RL und 14RR vorgesehen. Diese Sensoren 106FL, 106FR, 106RL und 106RR für senkrechte Beschleunigungen überwachten diese Beschleunigungen in Ver bindung mit den Aufhängungsmechanismen 14FL, 14FR, 14RL und 14RR und erzeugen Signale entsprechend den senkrechten Beschleunigungen an den vier Aufhängungspositionen, welche Signale mit g_zFL, g_zFR, g_zRL und g_zRR be zeichnet werden.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt die Steuereinheit 100 einen Mikroprozessor 110, der ein Eingangs-/Ausgangs-Interface 112, eine arithmetische Schal tung 114 und einen Speicher 116 umfaßt. Der Sensor 102 für Seitenbe schleunigung ist mit dem Interface 112 des Mikroprozessors 110 über einen Analog-Digital-Wandler (A/D-Wandler) 120 verbunden. Der A/D-Wandler 120 wandelt die Analogsignale der Seitenbeschleunigung g_y in entsprechende Di gitalsignale um. Andererseits ist der Längsbeschleunigungssensor 104 mit dem Eingangs-/Ausgangs-lnterface 112 über einen A/D-Wandler 122 verbun den. Der A/D-Wandler 122 wandelt das Analog-Signal der Beschleunigung g_x in ein Digitalsignal der Längsbeschleunigung um. Die Vertikal-Sensoren 106FL, 106FR, 106RL und 106RR an den vier Radpositionen sind mit dem Eingangs-/Ausgangs-Interface 112 über A/D-Wandler 124FL, 124FR, 124RL und 124RR verbunden. Die A/D-Wandler 124FL, 124FR, 124RL und 124RR wandeln die Analogsignale der vier Sensoren g_zFL, g_zFR, g_zRL und g_zRR in Di gital-Signale der Beschleunigung um. Der Mikroprozessor 110 verarbeitet die digitalen Seitenbeschleunigungssignale in Steuerbefehle SFL, SFR, SRL und SRR für die vier Räder um. Diese Steuerbefehle SFL, SFR, SRL und SRR sind Stromsignale mit einem Stromwert, der der Größe der Einstellung des Fluid drucks entspricht.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist der Stromwert der Aufhängungs-Steuerbefehle variabel zwischen einem vorgegebenen Minimumwert S_MIN und einem vor gegebenen Maximumwert S_MAX. Der Fluiddruck wird ein Minimaldruck P_MIN bei dem Minimalwert S_MIN des Steuerbefehls und wird ein Maximal druck P_MAX bei einem Maximalwert S_MAX des Steuerbefehls. Der Minimal wert S_MIN des Steuerbefehls wird eingestellt im Hinblick auf Rauschen, das sich dem Steuerstrom überlagern kann. Es ist erkennbar, daß der Fluiddruck in der Arbeitskammer 26d des Hydraulikzylinders 26 linear variiert zwischen dem Maximaldruck P_MAX und dem Minimaldruck P_MIN über einen vorgege benen neutralen Druck P_N hinweg, der dem Stromwert S_N entspricht.

Fig. 4 zeigt einen Programmablauf zur Ableitung des Steuerbefehls, der durch den Mikroprozessor 110 der Steuereinheit 100 gebildet wird. Der Pro grammdurchlauf erfolgt bei vorgegebenen Zeiten, beispielsweise alle 20 msec. Unmittelbar nach dem Start des Programms werden die Digitalsignale gy für Querbeschleunigung, g_x für Längsbeschleunigung und g_zFL, g_zFR, g_zRL und g_zRR für die senkrechten Beschleunigungen an den Radaufhängungen im Schritt 1002 ausgelesen. Auf der Basis des Seitenbeschleunigungssignals g_y, des Längsbeschleunigungssignals g_x und der vier senkrechten digitalen Be schleunigungssignale an den Aufhängungen g_zFL, g_zFR, g_zRL und g_zRR, die in der Stufe 1002 ausgelesen worden sind, werden die entsprechenden Be schleunigungsdaten G_y, G_x und G_zFL, G_zFR, G_zRL und G_zRR im Schritt 1004 abgeleitet.

Sodann werden in Schritt 1006 die Geschwindigkeitsdaten für die Vertikal bewegung vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts, die mit V_zFL, V_zFR, V_zRL und V_zRR bezeichnet sind durch Integration der entspre chenden senkrechten Beschleunigungsdaten G_zFL, G_zFR, G_zRL und G_zRR über eine vorgegebene Zeit ermittelt. Anschließend wird in Schritt 1008 ein Wert abgeleitet, der die Winkelbeschleunigung der Rollbewegung wiedergibt. Dies erfolgt auf der Basis der vorderen, linken und rechten Vertikalgeschwin digkeit V_zFL und V_zFR. Das bedeutet, daß bei der gezeigten Ausführungsform der absolute Wert der vorderen linken und rechten Vertikalgeschwindigkei ten V_zFL und V_zFR als Wert der Winkelgeschwindigkeit der Rollbewegung verwendet wird. Auf der Grundlage dieses Wertes wird ein Korrekturwert Kg für den Regelgewinn im Schritt 1010 abgeleitet. In der Praxis wird eine Tabelle mit dem Gewinn-Korrekturwert Kg im Speicher 116 der Steuerein heit 110 eingespeichert, so daß in bezug auf den Wert der die Roll-Winkel geschwindigkeit wiedergibt, abgefragt werden kann. Bei der gezeigten Aus führungsform ändert die in dem Speicher 116 festgehaltene Tabelle den Re gelgewinn linear in bezug auf die Roll-Winkelgeschwindigkeitsdaten wie in Fig. 5 gezeigt ist.

Sodann wird in Schritt 1012 ein vorgegebener Regelgewinn K_z modifiziert durch Hinzufügen des Gewinn-Korrekturwertes Kg, der in Schritt 1010 abge leitet worden ist. Die Steuerwerte, die von der senkrechten Bewegungsge schwindigkeit abhängen und mit S_zFL, S_zFR, S_zRL und S_zRR bezeichnet sind, werden auf der Basis der vorderen, linken und rechten sowie hinteren, lin ken und rechten senkrechten Bewegungsgeschwindigkeits-Daten V_zFL, V_zFR, V_zRL und V_zRR in Schritt 1014 ermittelt, nachdem der Regelgewinn K_z im Schritt 1012 modifiziert worden ist. In der Praxis werden die von der senk rechten Bewegungsgeschwindigkeit abhängigen Steuerdaten S_zFL, S_zFR, S_zRL und S_zRR abgeleitet durch Multiplikation der senkrechten Bewegungsge schwindigkeitsdaten V_zFL, V_zFR, V_zRL und V_zRR mit dem Regelgewinn K_z.

Im Schritt 1016 wird ein Anti-Tauch-Korrekturwert S_x auf der Basis der Längsbeschleunigungsdaten G_x. In der Praxis wird der Korrekturwert S_x be rechnet durch Multiplizieren der Längsbeschleunigungsdaten G_x mit einem vorgegebenen Anti-Tauch-Regelgewinn K_x. In ähnlicher Weise wird im Schritt 1018 der Anti-Roll-Korrekturwert S_y abgeleitet auf der Basis der Querbeschleunigungsdaten G_y. In der Praxis wird der Anti-Tauch-Korrektur wert S_y berechnet durch Multiplizieren der Querbeschleunigungsdaten G_y mit einem vorgegebenen Anti-Tauch-Regelgewinn K_y.

Die Art der Ableitung des Anti-Tauch-Korrekturwertes K_x und des Anti-Roll- Korrekturwertes K_y werden beschrieben in den zuvor erwähnten parallelen US-Patentanmeldung 1 69 201, 1 76 246 und 1 72 419. Der Inhalt dieser Druckschriften wird in die vorliegende Beschreibung einbezogen.

Sodann werden die Aufhängungs-Steuerbefehle S_FL, S_FR, S_RL und S_RR im Schritt 1020 abgeleitet durch folgende Gleichungen:
S_FL = S_zFL + S_x + S_y + S_N,
S_FR = S_zFR + S_x + S_y + S_N,
S_RL = S_zRL + S_x + S_y + S_N,
S_RR = S_zRR + S_x + S_y + S_N.

In diesen Gleichungen ist S_N ein vorgegebener Höhensteuerwert, der ein Wert sein kann zur Einstellung der Fahrzeughöhe in eine neutrale Höhenposi tion, jedoch auch in beliebiger Weise anders festgesetzt sein kann. Anschlie ßend werden die Aufhängungs-Steuersignale S_C, die repräsentativ sind für die Aufhängungs-Steuerwerte S_FL, S_FR, S_RL und S_RR im Schritt 1020 ausge worfen.

Sofern das Fahrzeug auf einer flachen und glatten Straße mit konstanter Ge schwindigkeit geradeaus fährt, werden keine Änderungen des Fahrzeugauf baus hervorgerufen. Daher sind der Querbeschleunigungs-Signalwert g_y der Längsbeschleunigungs-Signalwert g_x und die senkrechten Beschleunigungs- Signalwerte g_zFL, g_zFR, g_zRL und g_zRR gleich Null (0). Alle Aufhängungs-Steu erwerte, die im Schritt 1016 abgeleitet werden, werden SN. Die Fahrzeughö he wird gehalten bei der Fahrzeughöhe, die repräsentiert wird durch den Signalwert SN. Wenn der Höhensteuerungssignalwert SN den neutralen Wert des Fahrzeugaufbaus darstellt, ist der Fluiddruck in den Arbeitskammern 26d der Hydraulikzylinder 26FL, 26FR, 26RL und 26RR bei den neutralen Druck P_N.

Wenn die Fahrzeugräder 11FL, 11FR, 11RL und 11RR über Wellen auf der Straßenoberfläche fahren, kann die Schwingungskomponente in einem Fre quenzbereich, der dem Resonanzband des Fahrzeugaufbaus entspricht, durch Fluiddruckänderungen in dem Hydrauliksystem einschließlich der Druck steuerventile 28FL, 28FR, 28RL und 28RR absorbiert werden. Die Aufnahme der Schwingungsfrequenz, die dem Resonanzfrequenzbereich des Fahrzeug aufbaus entspricht, erfolgt durch Zufuhr des Leitungsdrucks durch den Einlaß des Drucksteuerventils bis hin zur Arbeitskammer 26d oder Ablassen des Fluiddrucks in der Arbeitskammer aus dem Auslaß des Drucksteuerventils. Andererseits wird die Schwingungskomponente in einem Frequenzbereich, der der Resonanzfrequenz der Räder entspricht, welche Frequenz relativ hoch liegt gegenüber der Resonanzfrequenz des Fahrzeugaufbaus, durch die Niederdruckspeicher 34 absorbiert.

Daraus ergibt sich, daß, solange die Größe der Vibration innerhalb der Ab sorptionsfähigkeit des Hydrauliksystems einschließlich des Drucksteuerven tils und des Druckspeichers gehalten wird, eine Stellungsänderung des Fahr zeugaufbaus nicht eintritt. Als Ergebnis befindet sich der Fahrzeugaufbau in einer normalen oder waagerechten Stellung. Wenn andererseits die Größe der relativ niederfrequenten Schwingungen mit einem Frequenzbereich in der Nähe der Resonanzfrequenz der Fahrzeugkarosserie die Aufnahmekapazi tät durch die Ventilwirkung im Drucksteuerventil überschreitet, kann die Fahrzeugstellung geändert werden, so daß Roll-, Tauch- und Wippbewegun gen erzeugt werden. Diese Stellungsänderung führt zu einer senkrechten Verschiebung zwischen dem Fahrzeugaufbau und den jeweiligen Rädern. Als Ergebnis variiert das die senkrechte Beschleunigung wiedergebende Signal g_zFL, g_zFR, g_zRL und g_zRR gegenüber dem Wert Null (0). Da der senkrechten Beschleunigung entsprechenden Daten G_zFL G_zRR durch die Steuereinheit 110 abgeleitet. Auf der Grundlage der senk rechten Beschleunigungsdaten G_zFL, G_zFR, G_zRL und G_zRR, die auf diese Wei se abgeleitet worden sind, werden die senkrechten Geschwindigkeitsdaten V_zFL, V_zFR, V_zRL und V_zRR ermittelt. Auf der Grundlage der vorderen, linken und rechten Vertikalbewegungsdaten V_zFL und V_zFR werden die Rollbewe gungs-Winkelbeschleunigungsdaten abgeleitet durch Bildung der Differenz der vorderen, linken und rechten Senkrechtsgeschwindigkeitsdaten V_zFL und V_zFR. Der Gewinn-Korrekturfaktor Kg wird gebildet auf der Basis der Da ten der Rollbewegungs-Winkelgeschwindigkeit Als Ergebnis wird der Re gelgewinn K_z zur Bildung der von der Vertikalbewegung abhängigen Höhen steuerwerte S_zFL, S_zFR, S_zRL und S_zRR modifiziert mit dem Korrekturfaktor Kg. Die Aufhängungssteuersignale S_FL, S_FR, S_RL und S_RR werden abgeleitet zur Regelung der Fahrzeughöhe. Bei der Unterdrückung der Rollbewegung wird der Fluiddruck in der Arbeitskammer bei den Aufhängungssystemen, bei denen die Fahrzeughöhe gesenkt wird, erhöht. Andererseits wird bei den Aufhängungssystemen, bei denen die Fahrzeughöhe erhöht ist, der Druck in der Arbeitskammer gesenkt. Durch Einstellung des Fluiddrucks in den Ar beitskammern kann eine Rollbewegung verhindert werden.

Daraus geht hervor, daß mit Hilfe der gezeigten Ausführungsform selbst dann, wenn eine Roll- oder Wippbewegung des Fahrzeugs aufgrund von Wellen auf der Straßenoberfläche induziert wird, unabhängig von der Größe der Querbe schleunigung die Ermittlung der Rollbewegung und eine die Rollbewegung unterdrückende Steuerung sichergestellt werden kann.

Da weiterhin die gezeigte Ausführungsform des Steuersystems die quer- und längsgerichteten beschleunigungsabhängigen Steuerbefehlkomponenten ein schließt, die bei Schritt 1016 und 1018 ermittelt werden, können Stellungs änderungen des Aufbaus, Roll- und Tauchbewegungen, die bei der Kurven fahrt, bei der Beschleunigung und Verzögerung auftreten können, ebenfalls erfolgreich vermieden werden.

Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform der Steuereinheit, die anwendbar ist auf ein aktives Aufhängungssystem gemäß Fig. 1. Bei dieser Ausführungs form ist ein Geschwindigkeitssensor 108 für die Fahrzeuggeschwindigkeit zu sätzlich zur Überwachung und Lieferung von geschwindigkeitsabhängigen Da ten V vorgesehen. Der Geschwindigkeitssensor ist als solcher bekannt und kann beispielsweise einer Ausgangswelle eines Getriebezuges oder derglei chen zur Überwachung der Durchschnittsgeschwindigkeit der antreibenden Räder und damit zur Überwachung der Durchschnittsgeschwindigkeit des Fahrzeugs zugeordnet sein. Der Sensor erzeugt ein Impulssignal als Ge schwindigkeitssignal.

Bei der gezeigten Ausführungsform kann der Gewinn-Korrekturwert Kg, der in Schritt 1008 abzuleiten ist, modifiziert werden auf der Basis der Rollbewe gungs-Winkelgeschwindigkeit und im übrigen der Fahrzeuggeschwindig keitsdaten V. In der Praxis wird in einem derartigen Falle eine Anzahl von Gewinn-Korrekturwerttabellen gemäß Fig. 7 in den Speicher 116 eingege ben, so daß eine Tabellen entsprechend den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten V ausgewählt werden kann. Das Auslesen der Tabellen erfolgt entgegen der ausgewählten Tabelle unter Bezugnahme auf die Rollbewegungs-Winkelge schwindigkeitsdaten . Wie aus Fig. 7 hervorgeht, sind die Regelgewinn-Kor rekturwerttabellen, die in den Speicher 116 eingespeichert sind, mit Varia tions-Charakteristika versehen, so daß sie unterschiedliche Steigerungsraten des Korrekturwertes entsprechend dem Anstieg der Rollbewegungs-Winkel geschwindigkeitsdaten aufweisen. Bei der gezeigten Ausführungsform wird die Tabelle mit der höheren Steigerungsrate bei höherer Fahrzeuggeschwin digkeit ausgewählt.

Da die Größe der Fahrzeug-Rollbewegung beeinflußt wird durch die Fahrzeug geschwindigkeit, erlaubt die Einführung der Fahrzeuggeschwindigkeit als zu sätzlichen Parameter eine noch genauere Einstellung der Dämpfungscharak teristik des Aufhängungssystems.

Fig. 8 zeigt eine abgewandelte Programmform zur Steuerung der Fahrzeug- Rollbewegung. Bei diesem Programm ist eine Rollbewegungs-Winkelge schwindigkeit als Parameter zur Ableitung der von der senkrechten Be schleunigung abhängigen Steuerwerte S_GFL, S_GFR, S_GRL und S_GRR vorgese hen.

Unmittelbar nach dem Start des Programms werden das die Querbeschleuni gung anzeigende Digitalsignal g_y, das Längsbeschleunigungssignal g_x und die vier Digitalsignale g_zFL, g_zFR, g_zRL und g_zRR für die vier Räder im Schritt 1102 ausgelesen. Auf der Basis des Querbeschleunigungssignals g_y, des Längs beschleunigungssignals g_x und der vier Vertikalbeschleunigungssignale g_zFL, g_zFR, g_zRL und g_zRR aus Schritt 1102 werden in Schritt 1104 ein Querbe schleunigungswert G_y, ein Längsbeschleunigungswert G_x und vier Vertikalbe schleunigungswerte G_zFL, G_zFR, G_zRL und G_zRR gebildet.

Sodann wird bei Schritt 1106 der Fahrzeuggeschwindigkeitswert V ausgele sen. Auf der Basis dieses Fahrzeuggeschwindigkeitswertes, wird eine von mehreren Gewinn-Korrekturtabellen gemäß Fig. 7 ausgewählt. In Schritt 1006 werden ein Rollbewegungs-Winkelbeschleunigungswert abgeleitet auf der Basis der vorderen, linken und rechten Vertikalbeschleunigungsdaten G_zFL und G_zFR. Bei der gezeigten Ausführungsform wird ein absoluter Wert einer Differenz zwischen den vorderen, linken und rechten Vertikalbeschleu nigungsdaten G_zFL und G_zFR verwendet als Rollbewegungs-Winkelbeschleuni gungswert . Auf der Basis des Rollbewegungs-Winkelbeschleunigungswertes kann ein von dieser Winkelbeschleunigung abhängiger Regelgewinn KG in Schritt 1108 abgeleitet werden. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Regelgewinn KG variabel in Abhängigkeit von der Größe des Regelgewinns gemäß Fig. 9.

Anschließend werden in Schritt 1112 die senkrechten, beschleunigungsab hängigen Werte S_GFL, S_GFR, S_GRL und S_GRR errechnet auf der Basis der senkrechten Beschleunigungsdaten G_zFL, G_zFR, G_zRL und G_zRR und des Re gelgewinns KG. Die von der senkrechten Beschleunigung abhängigen Steuer werte S_GFL, S_GFR, S_GRL und S_GRR werden nach folgenden Gleichungen abge leitet:

S_GF = G_zFL × KG,
S_GFR = G_zFR × KG,
S_GRL = G_zRL × KG,
S_GRR = G_zRR × KG.

Sodann werden in Schritt 1114 die Vertikalbewegungs-Geschwindigkeitsda ten, V_zFL, V_zFR, V_zRL und V_zRR vorne links und rechts sowie hinten links und rechts abgeleitet durch Integration der entsprechenden Beschleunigungsda ten G_zFr, G_zRL und G_zRR über eine vorgegebene Zeit. Anschließend werden die von der Vertikalbewegungsgeschwindigkeit abhängigen Steuerda ten S_zFL, S_zFR, S_zRL und S_zRR abgeleitet auf der Basis der Vertikalbewegungs- Geschwindigkeitsdaten V_zFL, V_zFR, V_zRL und V_zRR für vorne links und rechts sowie hinten links und rechts und den vorgegebenen Regelgewinn K_z. Dies geschieht in Schritt 1116. In der Praxis werden die von der Vertikalge schwindigkeit abhängigen Aufhängungssteuerwerte S_zFL, S_zFR, S_zRL und S_zRR abgeleitet durch Multiplizieren der Vertikalgeschwindigkeitsdaten V_zFL, V_zFR, V_zRL und V_zRR mit dem Regelgewinn Kz.

Im Schritt 1118 wird ein Anti-Tauch-Korrekturwert S_x auf der Basis der Längsbeschleunigungsdaten G_x. In der Praxis wird der Korrekturwert S_x be rechnet durch Multiplizieren der Längsbeschleunigungsdaten G_x mit einem vorgegebenen Anti-Tauch-Regelgewinn K_x. In ähnlicher Weise wird im Schritt 1120 der Anti-Roll-Korrekturwert S_y abgeleitet auf der Basis der Querbeschleunigungsdaten G_y. In der Praxis wird der Anti-Tauch-Korrektur wert S_y berechnet durch Multiplizieren der Querbeschleunigungsdaten G_y mit einem vorgegebenen Anti-Tauch-Regelgewinn K_y.

Sodann werden die Aufhängungs-Steuerbefehle S_FL, S_FR, S_RL und S_RR im Schritt 1020 abgeleitet durch folgende Gleichungen:

S_FL = S_zFL + S_x + S_y + S_N,
S_FR = S_zFR + S_x + S_y + S_N,
S_RL = S_zRL + S_x + S_y + S_N,
S_RR = S_zRR + S_x + S_y + S_N.

In diesen Gleichungen ist S_N ein vorgegebener Höhensteuerwert, der ein Wert sein kann zur Einstellung der Fahrzeughöhe in eine neutrale Höhenposi tion, jedoch auch in beliebiger Weise anders festgesetzt sein kann. Anschlie ßend werden die Aufhängungs-Steuersignale S_C, die repräsentativ sind für die Aufhängungs-Steuerwerte S_FL, S_FR, S_RL und S_RR im Schritt 1022 ausge worfen.

Daraus ergibt sich, daß bei der gezeigten Ausführungsform der von der Win kelbeschleunigung der Rollbewegung abhängige Faktor eingeführt wird durch Verwendung des Winkelbeschleunigungs-Steuersignals S_GFL, S_GFR, S_GRL und S_GRR, so daß eine Steuerung zur Unterdrückung von Rollbewegungen auch dann durchgeführt werden kann, wenn die Rollbewegung des Fahrzeugs ohne nennenswerte Seitenbeschleunigung eingeleitet wird.

In ähnlicher Weise ist es möglich, einen von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängigen Faktor zu verwenden zur Ableitung des von der Rollbewegungs- Winkelbeschleunigung abhängigen Regelgewinns, wie im Zusammenhang mit der vorangegangenen Ausführungsform in bezug auf den Gewinn-Korrektur wert Kg ausgeführt wurde. Obgleich bei den vorangegangenen Ausführungsfor men die Winkelgeschwindigkeit und Winkelbeschleunigung der Rollbewe gung als Parameter für die Anti-Roll-Steuerung verwendet wird, ist es eben falls möglich, eine Anti-Roll-Steuerung auf der Basis des Rollwinkels auszu führen. Obgleich die gezeigte Ausführungsform die senkrechten Beschleuni gungen als Parameter verwendet, die für die relative senkrechte Verschie bung zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Rädern repräsentativ ist, kann auch der senkrechte Hub eingesetzt werden. Obgleich bei den beschriebenen Ausführungsformen die Winkelgeschwindigkeit der Rollbewegung und deren Winkelbeschleunigung auf der Basis der senkrechten Beschleunigungen der Vorderräder ermittelt werden, können auch die senkrechten Beschleunigun gen der Hinterräder oder Durchschnittswerte der Beschleunigungen der vor deren und hinteren Räder verwendet werden.

Fig. 10 bis 14 zeigen ein Verfahren für eine Anti-Tauch-Steuerung einer akti ven Fahrzeugaufhängung. Der Aufbau des Aufhängungssystems kann Fig. 1 ent sprechen. Ebenso kann das Steuersystem zur Durchführung der Anti-Tauch- Steuerung identisch mit Fig. 2 und 6 sein.

Fig. 10 zeigt ein Programm zur Durchführung der erfindungsgemäßen Anti- Tauch-Steuerung der Aufhängung. Das Programm wird in vorgegebenen Zeit abständen, etwa alle 20 msec durchgeführt. Unmittelbar nach Beginn des Programmablaufs werden das Querbeschleunigungssignal g_y, das Längsbe schleunigungssignal g_x und die vier senkrechten Beschleunigungssignale an den vier Rädern g_zFL, g_zFR, g_zRL und g_zRR im Schritt 1202 ausgelesen. Auf der Basis des Querbeschleunigungssignals g_y, des Längsbeschleunigungs signals g_x und der vier senkrechten Beschleunigungssignale g_zFL, g_zFR, g_zRL und g_zRR, die im Schritt 1202 ausgelesen worden sind, werden Querbe schleunigungsdaten G_y, Längsbeschleunigungsdaten G_x und die vier senk rechten Beschleunigungsdaten G_zFL, G_zFR, G_zRL und G_zRR im Schritt 1204 abgeleitet.

Sodann folgt Schritt 1206, bei dem die vier senkrechten Bewegungsge schwindigkeitsdaten, V_zFL, V_zFR, V_zRL und V_zRR abgeleitet werden durch In tegration der vier senkrechten Beschleunigungsdaten G_zFL, G_zFR, G_zRL und G_zRR über eine vorgegebene Zeit. Anschließend wird in Schritt 1208 ein für die Tauchbewegung repräsentativer Winkelbeschleunigungswert abgeleitet auf der Basis der vorderen rechten und hinteren rechten senkrechten Bewe gungsgeschwindigkeiten V_zFR und V_zRR. Bei der gezeigten Ausführungsform wird ein absoluter Wert der Differenz zwischen den vorderen linken und rechten senkrechten Bewegungsgeschwindigkeiten V_zFR und V_zRR verwen det als für die Winkelgeschwindigkeit der Tauchbewegung repräsentativer Wert . Auf der Basis der Winkelgeschwindigkeitsdaten der Tauch- oder Nickbewegung wird ein Korrekturwert des Regelgewinns, mit Kg bezeichnet, in Schritt 1210 abgeleitet. In der Praxis wird eine Tabelle des Gewinn-Kor rekturwerts Kg in den Speicher 116 der Steuereinheit 110 eingegeben, so daß die Tabelle entsprechend den Tauchbewegungs-Winkelgeschwindigkeits daten ausgelesen werden kann. Bei der gezeigten Ausführungsform ändert sich die Tabelle, die in den Speicher 116 eingegeben ist, in linearer Weise in Beziehung zu den von der Tauch- oder Nickbewegung abhängigen Winkelge schwindigkeitsdaten , wie in Fig. 11 gezeigt ist.

Sodann wird in Schritt 1212 ein vorgegebener Regelgewinn K_z modifiziert durch Hinzufügen des Gewinn-Korrekturwertes Kg, der in Schritt 1210 abge leitet worden ist. Sodann werden die für die senkrechte Bewegungsge schwindigkeit repräsentativen Steuerwerte S_zFL, S_zFR, S_zRL und S_zRR abge leitet auf der Basis der vorderen linken und rechten sowie hinteren linken und rechten senkrechten Bewegungsgeschwindigkeitsdaten V_zFL, V_zFR, V_zRL und V_zRR, nach Modifikation des Regelgewinns K_z in Schritt 1212 (Schritt 1214). In der Praxis werden die von der senkrechten Bewegungsgeschwin digkeit abhängigen Steuerdaten S_zFL, S_zFR, S_zRL und S_zRR abgeleitet durch Multiplizieren der senkrechten Bewegungsgeschwindigkeitsdaten V_zFL, V_zFR, V_zRL und V_zRR mit dem Regelgewinn K_z.

Im Schritt 1216 wird ein Anti-Tauch-Korrekturwert S_x auf der Basis der Längsbeschleunigungsdaten G_x. In der Praxis wird der Korrekturwert S_x be rechnet durch Multiplizieren der Längsbeschleunigungsdaten G_x mit einem vorgegebenen Anti-Tauch-Regelgewinn K_x. In ähnlicher Weise wird im Schritt 1018 der Anti-Roll-Korrekturwert S_y abgeleitet auf der Basis der Querbeschleunigungsdaten G_y. In der Praxis wird der Anti-Roll-Korrektur wert S_y berechnet durch Multiplizieren der Querbeschleunigungsdaten G_y mit einem vorgegebenen Anti-Roll-Regelgewinn K_y.

Die Art der Ableitung des Anti-Tauch-Korrekturwertes K_x und des Anti-Roll- Korrekturwertes K_y werden beschrieben in den zuvor erwähnten parallelen US-Patentanmeldungen 1 69 201, 1 76 246 und 1 72 419. Der Inhalt dieser Druckschriften wird in die vorliegende Beschreibung einbezogen.

Sodann werden die Aufhängungs-Steuerbefehle S_FL, S_FR, S_RL und S_RR im Schritt 1220 abgeleitet durch folgende Gleichungen:

In diesen Gleichungen ist S_N ein vorgegebener Höhensteuerwert, der ein Wert sein kann zur Einstellung der Fahrzeughöhe in eine neutrale Höhenposi tion, jedoch auch in beliebiger Weise anders festgesetzt sein kann. Anschlie ßend werden die Aufhängungs-Steuersignale S_C, die repräsentativ sind für die Aufhängungs-Steuerwerte S_FL, S_FR, S_RL und S_RR im Schritt 1220 ausge worfen.

Daraus geht hervor, daß im wesentlichen die selbe Art der Unterdrückung der Stellungsänderungen erreicht werden kann wie bei der Ausführungsform der Anti-Tauch-Steuerung gemäß Fig. 4. Selbst wenn bei der gezeigten Aus führungsform die Tauch-, Nick- oder Hubbewegungen durch Wellen der Stra ßenoberfläche unabhängig von einer Querbeschleunigung induziert werden, können die Abtastung der Tauch- oder Nickbewegungen und die entspre chende Gegensteuerung sichergestellt werden.

Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Gewinn-Korrekturwert Kg, der in Schritt 1208 abzuleiten ist, modifizierbar auf der Basis der Tauchbewegungs- Winkelgeschwindigkeit , und im übrigen des Fahrzeuggeschwindigkeitswer tes V. In der Praxis werden in diesem Falle mehrere Korrekturwerttabellen gemäß Fig. 12 in dem Speicher 116 festgehalten, so daß eine der Tabellen ausgewählt werden kann in Beziehung zu den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten V, und die Tabelle ausgelesen werden kann gegen die ausgewählte Tabelle in bezug auf die Tauchbewegungs-Winkelgeschwindigkeitsdaten . Wie aus Fig. 12 hervorgeht, werden die Gewinn-Korrekturwerttabellen, die im Speicher 116 festgehalten sind, mit Variationscharakteristika versehen, die eine un terschiedliche Steigerungsrate des Gewinn-Korrekturwertes entsprechend einer Steigerung des Tauchbewegungs-Winkelgeschwindigkeitswertes auf weisen. Bei der gezeigten Ausführungsform wird die Tabelle mit größerer Steigerungsrate gewählt bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten.

Da die Größe der Tauchbewegungen beeinflußt wird durch die Fahrzeugge schwindigkeit, bedeutet die Einführung der Fahrzeuggeschwindigkeit als zu sätzlichen Parameter eine weitere Steigerung der Genauigkeit bei der Ein stellung der Dämpfungs-Charakteristika des Aufhängungssystems.

Fig. 13 veranschaulicht die Steuerung der Tauchbewegung in einem Flußdia gramm. Bei dem gezeigten Programmablauf wird eine Tauchbewegungs-Win kelbeschleunigung als Parameter zur Ableitung von Steuerwerten S_GFL, S_GFR, S_GRL und S_GRR, die von der senkrechten Beschleunigung abhän gen.

Unmittelbar nach Beginn des Programmablaufs werden das Querbeschleuni gungssignal g_y, das Längsbeschleunigungssignal g_x und die vier an den Rä dern ermittelten Beschleunigungssignale g_zFL, g_zFR, g_zRL und g_zRR im Schritt 1302 ausgelesen. Auf der Basis dieser Signale, die im Schritt 1302 er mittelt worden sind, werden Querbeschleunigungsdaten g_y, Lägsbeschleuni gungsdaten g_x und die vier Radbeschleunigungsdaten g_zFL, g_zFR, g_zRL und g_zRR im Schritt 1304 ausgelesen.

Sodann wird in Schritt 1306 der Fahrzeuggeschwindigkeitswert, ausgele sen. Auf der Basis dieses Wertes V wird eine von mehreren Gewinn-Korrek turtabellen gemäß Fig. 7 gewählt. Im Schritt 1306 wird ein Tauchbewegungs- Beschleunigungswert abgeleitet auf der Basis der vorderen linken und hin teren linken Vertikalbeschleunigungsdaten G_zFL und G_zRL. Bei der gezeigten Ausführungsform wird der Absolutwert der Differenz der vorderen linken und rechten (hinteren linken) Vertikalbeschleunigungsdaten G_FL und G_zRL ver wendet als Tauchbewegungs-Winkelbeschleunigungswert . Auf der Basis dieses Wertes ein tauchbewegungs-winkelbeschleunigungs-abhängiger Regelgewinn KG abgeleitet in Schritt 1108. Bei der gezeigten Ausführungs form ist dieser Regelgewinn KG variabel in Abhängigkeit von der Größe von dem Regelgewinn gemäß Fig. 13.

Anschließend werden in Schritt 1312 die senkrechten, beschleunigungsab hängigen Werte S_GFL, S_GFR, S_GRL und S_GRR errechnet auf der Basis der senkrechten Beschleunigungsdaten G_zFL, G_zFR, G_zRL und G_zRR und des Re gelgewinns KG. Die von der senkrechten Beschleunigung abhängigen Steuer werte S_GFL, S_GFR, S_GRL und S_GRR werden nach folgenden Gleichungen abge leitet:

S_GFL = G_zFL × KG,
S_GFR = G_zFR × KG,
S_GRL = G_zRL × KG,
S_GRR = G_zRR × KG.

Sodann werden in Schritt 1314 die Vertikalbewegungs-Geschwindigkeitsda ten V_zFL, V_zFR, V_zRL und V_zRR vorne links und rechts sowie hinten links und rechts abgeleitet durch Integration der entsprechenden Beschleunigungsda ten G_zFL, G_zFR, G_zRL und G_zRR über eine vorgegebene Zeit. Anschließend werden die von der Vertikalbewegungsgeschwindigkeit abhängigen Steuerda ten S_zFL, S_zFR, S_zRL und S_zRR abgeleitet auf der Basis der Vertikalbewegungs- Geschwindigkeitsdaten V_zFL, V_zFR, V_zRL und V_zRR für vorne links und rechts sowie hinten links und rechts und den vorgegebenen Regelgewinn K_z. Dies geschieht in Schritt 1316. In der Praxis werden die von der Vertikalge schwindigkeit abhängigen Aufhängungssteuerwerte S_zFL, S_zFR, S_zRL und S_zRR abgeleitet durch Multiplizieren der Vertikalgeschwindigkeitsdaten V_zFL, V_zFR, V_zRL und V_zRR mit dem Regelgewinn K_z.

Im Schritt 1318 wird ein Anti-Tauch-Korrekturwert S_x auf der Basis der Längsbeschleunigungsdaten G_x. In der Praxis wird der Korrekturwert S_x be rechnet durch Multiplizieren der Längsbeschleunigungsdaten G_x mit einem vorgegebenen Anti-Tauch-Regelgewinn K_x. In ähnlicher Weise wird im Schritt 1120 der Anti-Roll-Korrekturwert S_y abgeleitet auf der Basis der Querbeschleunigungsdaten G_y. In der Praxis wird der Anti-Tauch-Korrektur wert S_y berechnet durch Multiplizieren der Querbeschleunigungsdaten G_y mit einem vorgegebenen Anti-Tauch-Regelgewinn K_y.

Sodann werden die Aufhängungs-Steuerbefehle S_FL, S_FR, S_RL und S_RR im Schritt 1320 abgeleitet durch folgende Gleichungen:

S_FL = S_zFL + S_x + S_y + S_N,
S_FR = S_zFR + S_x + S_y + S_N,
S_RL = S_zRL + S_x + S_y + S_N,
S_RR = S_zRR + S_{x + Sy} + S_N.

In diesen Gleichungen ist S_N ein vorgegebener Höhensteuerwert, der ein Wert sein kann zur Einstellung der Fahrzeughöhe in eine neutrale Höhenposi tion, jedoch auch in beliebiger Weise anders festgesetzt sein kann. Anschlie ßend werden die Aufhängungs-Steuersignale S_CC, die repräsentativ sind für die Aufhängungs-Steuerwerte S_FL, S_FR, S_RL und S_RR im Schritt 1032 ausge worfen.

In ähnllcher Weise ist es möglich, einen von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängigen Faktor zu verwenden zur Ableitung des von der Rollbewegungs- Winkelbeschleunigung abhängigen Regelgewinns, wie im Zusammenhang mit der vorangegangenen Ausführungsform in bezug auf den Gewinn-Korrektur wert Kg ausgeführt wurde. Obgleich bei den vorangegangenen Ausführungsfor men die Winkelgeschwindigkeit und Winkelbeschleunigung der Rollbewe gung als Parameter für die Anti-Roll-Steuerung verwendet wird, ist es eben falls möglich, eine Anti-Roll-Steuerung auf der Basis des Rollwinkels auszu führen. Obgleich die gezeigte Ausführungsform die senkrechten Beschleuni gungen als Parameter verwendet, die für die relative senkrechte Verschie bung zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Rädern repräsentativ ist, kann auch der senkrechte Hub eingesetzt werden. Obgleich bei den beschriebenen Ausführungsformen die Winkelgeschwindigkeit der Rollbewegung und deren Winkelbeschleunigung auf der Basis der senkrechten Beschleunigungen der Vorderräder ermittelt werden, können auch die senkrechten Beschleunigun gen der Hinterräder oder Durchschnittswerte der Beschleunigungen der vor deren und hinteren Räder verwendet werden.

Daraus ergibt sich, daß die Erfindung die gestellte Aufgabe löst und die ange strebten Vorteile erreicht.

Die Erfindung gestattet eine Reihe von Abwandlungen. Beispielsweise ist sie nicht nur auf hydraulische, sondern auch auf andere Aufhängungssysteme, et wa pneumatische, hydropneumatische etc., anwendbar. Während sich die dargestellten Ausführungsformen konzentrieren auf ein Steuersystem mit Mi kroprozessor, der eine digitale Steuerung durchführt, kann die Steuerung auch mit Hilfe einer Analogschaltung vorgenommen werden. In diesem Falle kann die Analogschaltung einen regelgewinn-gesteuerten Verstärker zur Ein stellung des Verstärkungsfaktors zur Verstärkung der senkrechten Beschleu nigungsdaten oder anderer äquivalenter Daten umfassen, die repräsentativ sind für senkrechte Verschiebungen des Fahrzeugaufbaus in bezug auf die Rä der. Während sich die Ausführungsformen auf die Anti-Roll-Steuerung und die Anti-Tauch-Steuerung beziehen, können sie auch andere Steuerungsfunk tionen des Aufhängungssystems wahrnehmen.

Claims

1. Aktives Aufhägungssystem für Fahrzeuge, mit
einer Aufhängung zwischen dem Fahrzeugaufbau (10) und den einzelnen Rädern (11), die jeweils eine Arbeitskammer mit variablem Druck zur Erzeugung einer Dämpfungskraft gegen Relativbewegungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und dem Rad umfaßt,
einem Hydrauliksystem in Verbindung mit der Arbeitskammer zur Ein stellung des Fluiddrucks in der Arbeitskammer, welches Hydrauliksystem ein Drucksteuerventil zur Steuerung der Zufuhr und Ableitung des Druck fluids in bezug auf die Arbeitskammer aufweist,
ersten Sensoren (106) zur Überwachung von senkrechten Bewegungen des Fahrzeugaufbaus in unterschiedlichen Positionen des Fahrzeugs zur Erzeugung von ersten Sensorsignalen entsprechend der senkrechten Be wegung des Fahrzeugaufbaus und
einer Steuereinrichtung, die die ersten Sensorsignale aufnimmt und Stel lungsänderungen des Fahrzeugs auf der Basis der ersten Sensorsignale ermittelt und einen von Änderungen des Fahrzeugaufbaus abhängigen Signalwert ermittelt und einen Steuerdruck bildet, der dem Fluiddruck in der Arbeitskammer entspricht, und ein Aufhängungs-Steuersignal lie fert, das repräsentativ ist für den Steuerdruck und zur Steuerung des Drucksteuerventils bei der Unterdrückung von Stellungsänderungen des Fahrzeugs dient.

2. Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Sensoren (106) eine senkrechte Beschleunigung ermitteln, die auf die entsprechenden Positionen des Fahrzeugaufbaus ausgeübt wird und ein ent sprechendes erstes Sensorsignal erzeugt.

3. Aufhängungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (100) die ersten Sensorsignale verarbeitet und ei ne Winkelgeschwindigkeit der Stellungsänderung des Fahrzeugs zur Bildung des Steuerdrucks auf dessen Basis ableitet.

4. Aufhängungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Steuereinrichtung (100) die ersten Sensorsignale verarbei tet und die senkrechten Bewegungsgeschwindigkeiten an den entsprechen den Positionen des Fahrzeugaufbaus ableitet sowie die Winkelgeschwindigkeit der Stellungsänderung des Fahrzeugs auf der Basis der senkrechten Bewe gungsgeschwindigkeiten ermittelt.

5. Aufhängungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Steuereinrichtung (100) die ersten Sensorsignale verarbei tet und eine Winkelbeschleunigung der Stellungsänderung des Fahrzeugauf baus ermittelt.

6. Aufhängungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Steuereinrichtung eine senkrechte Bewegungsgeschwin digkeit auf der Basis des ersten Sensorsignals an den jeweiligen Positionen des Fahrzeugaufbaus ermittelt und einen die senkrechte Bewegung unter drückenden Druck auf der Basis der senkrechten Bewegungsgeschwindigkeit ableitet sowie einen Korrekturwert zur Korrektur dieses Druckes auf der Ba sis der Stellungsänderung des Fahrzeugs und damit zur Bildung des Steuer druckes ermittelt.

7. Aufhängungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Sensoren senkrechte Beschleunigungen des Fahrzeugkörpers ermit teln, und daß die Steuereinrichtung (100) eine Winkelgeschwindigkeit bei Änderungen der Stellung des Fahrzeugaufbaus zur Ableitung des auf dieser ba sierenden Korrekturwertes errechnet.

8. Aufhängungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten Sensor senkrechte Beschleunigungen in den Positionen des Fahrzeu gaufbaus ermittelt, und daß die Steuereinrichtung eine Winkelbeschleunigung der Stellungsänderungen des Fahrzeugaufbaus zur Bildung des Korrekturwer tes errechnet.

9. Aufhängungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung Rollbewegungen des Fahrzeugs auf der Basis der ersten Sensorsignale ermittelt und einen von Änderungen der Stellung des Fahrzeugaufbaus abhängigen Wert sowie einen Steuerdruck für die Arbeitskammer zur Bildung eines Steuersignals entsprechend dem Steuerdruck zur Unterdrückung der Rollbewegung ableitet.

10. Aufhängungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Steuereinrichtung Tauch- bzw. Nickbewegungen des Fahr zeugaufbaus auf der Basis der ersten Sensorsignale ermittelt und einen von Änderungen der Stellung des Fahrzeugaufbaus abhängigen Wert ableitet sowie einen Steuerdruck für die Arbeitskammer als Steuersignal für die Unter drückung von Tauch- oder Nickbewegungen bildet.