DE4139692A1

DE4139692A1 - System und verfahren zum steuern bzw. regeln der daempfungskraftcharakteristik eines stossdaempfers, der fuer eine automobilaufhaengung verwendbar ist

Info

Publication number: DE4139692A1
Application number: DE4139692A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Shimizu; Shinobu Kakizaki; Kimihisa Kasajima
Original assignee: Atsugi Unisia Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1991-12-02
Publication date: 1992-06-04
Anticipated expiration: 2011-12-03
Also published as: DE4139692C2; JP2538791Y2; GB2251672B; GB9125610D0; GB2251672A; JPH0486509U; US5377107A

Description

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Steuern bzw. Regeln einer Dämpfungskraftcharakteristik eines Stoßdämpfers (im folgenden Dämpfer genannt), der zwischen einer ungefederten Masse und einer gefederten Masse eines Fahrzeuges, insbesondere eines Automobils, angeordnet ist. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Steuer- bzw. Regel system und ein Verfahren mit einer Gegenmaßnahme gegen Stör- bzw. Geräuschsignnale.

In der nicht geprüften japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 61-1 63 011 ist ein Dämpfungskraft steuersystem vorgeschlagen, das eine Gegenmaßnahme gegen Störsignale aufweist.

Dieses vorgeschlagene Dämpfungskraftsteuersystem weist im wesentlichen folgende Teile auf: eine Dämpfungskraft-Er fassungseinrichtung zur Erfassung einer Dämpfungskraft des Fahrzeugdämpfers; eine Berechnungseinrichtung für eine relative Verschiebung, zum Berechnen einer relativen Ver schiebung zwischen einer Fahrzeugkarosserie und einem Rad aus einer erfaßten Dämpfungskraft; eine Straßenfahrzustands bestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Zustandes der Straße, auf welcher das Fahrzeug fährt gemäß einer Spanne der relativen Verschiebung, die größer ist als eine vorbe stimmte Verschiebung aus der berechneten relativen Verschie bung; und eine Dämpfungskraft-Schalteinrichtung zum Schalten der Dämpfungskraft des Dämpfers in Abhängigkeit eines Signales, das der Straßenzustandsbestimmungseinrichtung entnommen wird.

Das bedeutet, daß die Dämpfungskraft des Fahrzeugdämpfers durch die Dämpfungskraft-Erfassungseinrichtung bestimmt wird und die relative Verschiebung zwischen der Fahrzeugkaros serie und dem Rad wird durch die Relativverschiebungs-Be rechnungseinrichtung abgeschätzt.

Dann bestimmt ein Steuergerät, ob die Straße im gepfla sterten oder rauhen Zustand vorliegt, und zwar während einer Zeitspanne, während welcher eine größere Verschiebung als die vorbestimmte Verschiebung aus der abgeschätzten rela tiven Verschiebung auftritt, und eine Dämpfungskraft des Dämpfers wird mittels der Dämpfungskraft-Schalteinrichtung umgeschaltet. Somit wird der Straßenoberflächenzustand, wie eine gepflasterte Straße, eine rauhe Straße, oder auch Hin dernisse, bestimmt, so daß eine geeignete Dämpfungskraft steuerung gemäß dem Straßenoberflächenzustand ausgeführt werden kann.

Bei dem vorgeschlagenen Dämpfungskraftsteuersystem wird jedoch die Bestimmung des Straßenoberflächenzustandes, wie gepflasterte Straße, rauhe Straße, Schlaglöcher oder Hindernisse, durch Vergleich der relativen Verschiebung zwischen dem Rad und der Fahrzeugkarosserie mit einem stationären vorbestimmten Referenzmaß ausgeübt, so daß ein Zustand, bei welchem die berechnete Verschiebung das Referenzmaß überschreitet, aufrecht erhalten wird, wenn das Fahrzeug dreht bzw. eine Kurve umfährt, oder Zickzack-Linien fährt.

Daher wird eine geeignete Dämpfungskraftsteuerung gemäß dem Straßenoberflächenzustand nicht ausgeführt, so daß der Fahr zeugkomfort und die Lenkstabilität vermindert werden.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Dämpfungskraftsteuer- bzw. Regelsystem und ein derartiges Verfahren zu schaffen, welche eine geeignete Dämpfungskraft steuerung- bzw. Regelung selbst dann ausführen können, wenn das Fahrzeug dreht bzw. eine Kurve umfährt und/oder Zick zack-Linien fährt, so daß sichergestellt wird, daß der Fahrzeugkomfort und die Lenkstabilität verbessert werden.

Diese Aufgabe wird zunächst durch ein erfindungsgemäßes Dämpfungskraftsteuer- bzw. Regelsystem (nachfolgend Regel system genannt) für einen Dämpfer einer Fahrzeugaufhängung gelöst, welches folgende Bestandteile umfaßt: a) eine Däm pfungskraftänderungseinrichtung, die auf ein Eingangssteuer signal zum Ändern der Dämpfungskraftcharakteristik des Dämpfers auf eine Mehrzahl von Stufen anspricht; b) eine Beschleunigungserfassungseinrichtung zur Erfassung einer Beschleunigung der ungefederten Masse des Fahrzeugkörpers; c) eine Steuereinrichtung zum Empfangen eines erfaßten Be schleunigungssignales von der Beschleunigungserfassungsein richtung und zum Ausgeben des Steuersignales zur Dämpfungs kraftänderungseinrichtung, so daß die Dämpfungskraftcharak teristik des Dämpfers, die durch die Dämpfungskraftän derungseinrichtung geändert wird, über einen vorbestimmten variablen Bereich optimal gesteuert bzw. geregelt wird; d) eine Durchschnittswertberechnungseinrichtung zum Berechnen eines Durchschnittswertes der Beschleunigung der ungefeder ten Masse, der von der Beschleunigungserfassungseinrichtung zur Beschleunigung der ungefederten Masse abgeleitet wird; und e) eine Korrektureinrichtung für den variablen Bereich zum Einstellen einer Totzone bzw. neutralen Zone einer vor bestimmten Breite mit dem Durchschnittswert der Beschleu nigung der ungefederten Masse als Mittelpunkt der Totzone, und zum Verschieben einer Minimal-Dämpfungskraftstellung im vorbestimmten variablen Bereich der Dämpfungskraftcharak teristik, die durch die Steuereinrichtung gesteuert wird, in Richtung auf eine relativ hohe Dämpfungskraftseite, wenn eine Frequenz, bei der die erfaßte Beschleunigung der ungefederten Masse die Totzone überschreitet, oberhalb eines eingestellten Wertes liegt.

Die obengenannte Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Steuern bzw. Regeln einer Dämpfungskraft eines Fahrzeug dämpfers mit einer Dämpfungskraftänderungseinrichtung, die auf ein Eingangssteuersignal zum Ändern der Dämpfungskraft charakteristik des Dämpfers auf eine Mehrzahl von Stufen anspricht, erreicht, welches Verfahren folgende Schritte umfaßt: a) Erfassen einer Beschleunigung einer ungefederten Masse der Fahrzeugkarosserie; b) Empfangen eines erfaßten Beschleunigungssignales und Ausgeben des Steuersignales, so daß die Dämpfungskraftcharakteristik des Dämpfers über einen vorbestimmten variablen Bereich optimal gesteuert wird; c) Berechnen eines Durchschnittswertes der Beschleunigung, die in Schritt a) abgeleitet wird; und d) Einstellen einer Totzone einer vorbestimmten Breite mit dem berechneten Durchschnittswert der Beschleunigung als Mittelpunkt der Totzone und Verschieben einer Minimaldämpfungskraftposition im vorbestimmten variablen Bereich der Dämpfungskraftcharak teristik auf eine relativ hohe Dämpfungskraftseite, wenn eine Frequenz, bei der die Beschleunigung der ungefederten Masse die Totzone bzw. neutrale Zone überschreitet, oberhalb eines eingestellten Wertes liegt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungs beispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1 ein Schaltkreis-Blockdiagramm eines Dämpfungskraft steuer- bzw. Regelsystems gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 2 ein allgemeines Steuer-Flußdiagramm, das von einer in Fig. 1 dargestellten Steuereinrichtung ausge führt wird;

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung eines Datenplanes, der in einem Speicherschaltkreis der Steuereinrichtung gemäß Fig. 1 gespeichert ist;

Fig. 4 einen charakteristischen Graphen der Dämpfungs kraft, die durch das Dämpfungskraftregelsystem gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erreicht wird;

Fig. 5 ein anderes Steuer-Fließdiagramm, das von der in Fig. 1 dargestellten Steuereinrichtung ausgeführt wird;

Fig. 6 einzelne Zeitpunkt- bzw. Timingverläufe von Änderungen in einer Beschleunigung G während des Fahrzeugbetriebes, eines angenäherten Geschwindig keitswertes V′, und eines Differentialwertes des angenäherten Geschwindigkeitswertes V′ zur Erläu terung der Wirkungsweise des Dämpfungskraftregel systems gemäß der bevorzugen Ausführungsform; und

Fig. 7 ein Timing-Diagramm einer Überlagerung auf die Änderung der Beschleunigung G während des Fahrzeug betriebes und auf die Änderung des Differential wertes des angenäherten Geschwindigkeitswertes zur Erläuterung der Wirkungsweise des Dämpfungskraft regelsystems der bevorzugten Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt ein Dämpfungskraftsteuer- bzw. Regelsystem (nachfolgend Regelsystem genannt) gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Ein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichneter Dämpfer ist ein in der Dämpfungskraft variabler Dämpfer, und seine Dämpfungs kraftcharakteristik kann in drei Stufen von Dämpfungs stellungen bei der bevorzugten Ausführungsform variiert werden.

Der Aufbau des Dämpfers 1 ist beispielhaft in dem US-Patent Nr. 49 61 483 dargestellt, dessen Offenbarungsinhalt hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt vorliegender Anmeldung gemacht wird.

Der in Fig. 1 dargestellt Dämpfer 1 ist ferner in der japanischen Patentanmeldung Nr. Heisei 3-84 237 dargestellt, bei welchem die Dämpfungskraft in einer unbegrenzten Anzahl von Stufen (bzw. stufenlos) variiert werden kann. Auch der Inhalt dieser Anmeldung wird zum Offenbarungsinhalt vor liegender Anmeldung gemacht.

Der Dämpfer 1 weist eine Kolbenstange und eine Dämpfungs krafteinstelleinrichtung (Mechanismus) 7 auf, die einen Hydraulikflußeinsteller aufweist, der in der Kolbenstange angeordnet ist. Die Dämpfungskrafteinstelleinrichtung 7 wird gedreht, so daß ein Dämpfungskraftbereich bei einem Expan sionshub und bei einem Kompressionshub auf vier Stufen von einer weichen Einstellung bis auf eine harte Einstellung variiert werden kann.

Ein Schrittschaltmotor 2 treibt die Dämpfungskrafteinstell einrichtung 7 des Dämpfers 1 an, um die Stellung der Dämpfungskrafteinstelleinrichtung 7 auf eine Mehrzahl von Stufen einzustellen (bei der bevorzugten Ausführungsform 3 Stufen), so daß die Dämpfungskrafteinstelleinrichtung 7 den Dämpfungskraftbereich in eine der Mehrzahl von Stufen von einem Minimaldämpfungskraftbereich einen Maximal dämpfungskraftbereich kann, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.

Die Zahlen und bezeichnen einen auf der weichen Seite liegenden Zwischenbereich bzw. einen auf der harten Seite liegenden Zwischenbereich, um sowohl den Maximal- wie auch den Minimaldämpfungskraftbereich in drei Bereiche unter teilen zu können, wie sich dies aus Fig. 4 ergibt.

Ein Vertikalbeschleunigungssensor 3 erfaßt eine Beschleuni gung in einer vertikalen Richtung einer gefederten Masse, beispielsweise der Fahrzeugkarosserie, und gibt ein elek trisches Signal gemäß einer Größe der vertikalen Beschleuni gung aus. Zusätzlich wird die erfaßte Beschleunigung inte griert, um ein Geschwindigkeitssignal zu erhalten, so daß der Vertikalbeschleunigungssensor 3 als eine Einrichtung zur Erfassung der Geschwindigkeit der ungefederten Masse dient.

Ein Gewichtssensor 4 ist als Relativgeschwindigkeitser fassungseinrichtung vorgesehen, welche eine Relativgeschwin digkeit zwischen der ungefederten Masse und der gefederten Masse erfaßt, das heißt die Expansionsseitengeschwindigkeit des Dämpfers 1, und ist an einem Fahrzeuglagerbereich des Dämpfers 1 beispielsweise zur Erfassung eines Eingangsge wichtes angeordnet, das vom Dämpfer 1 auf die Fahrzeug karosserie ausgeübt wird, und zur Ausgabe eines elektrischen Signales gemäß dem Gewicht.

Ein Steuergerät (Steuereinheit) 6 gibt ein Antriebssignal an den Schrittschaltmotor 2 auf der Basis des Eingangssignales vom Vertikalbeschleunigungssensor 3 und vom Gewichtssensor 4 aus, so daß der Dämpfer 1 eine optimale Dämpfungskraft charakteristik annimmt.

Das bedeutet, daß das Steuergerät 6 folgendes umfaßt: einen Tiefpaßfilter 60, der eine Hochfrequenzkomponente des Beschleunigungssignals der ungefederten Masse eliminiert, das vom Vertikalbeschleunigungssensor 3 abgeleitet wird; einen Interface-Schaltkreis 61, welcher ein vom Vertikalbe schleunigungssensor 3 und Gewichtssensor 4 stammendes Signal eingibt; einen Analog/Digital Umwandler (A/D) 62, welcher ein analoges Eingangssignal in ein entsprechendes digitales Signal umwandelt; und eine Zentraleinheit (CPU) 64, welche Steuerungen des Suchens, Wiedergewinnens, Bestimmens und arithmetische Operationen auf der Basis der Eingangssignale und der Datenpläne DM (siehe Fig. 3) ausführt, die in einem Speicherschaltkreis 63 gespeichert sind. Ein Antriebsschalt kreis 65 gibt das Antriebssignal an den Schrittschaltmotor 2 auf der Basis eines Ergebnisses der Steuerung aus, die durch die CPU 64 ausgeführt wird.

Die Inhalte der Steuerung, die von dem Steuergerät 6 ausge führt werden, werden anhand der Fig. 2 beschrieben.

Zunächst liest die CPU 64 in einem Schritt 101 einen Ge wichtswert D, der vom Gewichtssensor 4 stammt, einen Be schleunigungswert G, der vom Vertikalbeschleunigungssensor 3 stammt, und einen angenäherten Geschwindigkeitswert V′, der vom Vertikalbeschleunigungssensor 3 stammt, ein.

Der angenäherte Geschwindigkeitswert V′ ist ein Wert, der durch Beseitigung der Hochfrequenzkomponente des Signals erhalten wird, die vom Beschleunigungssensor 3 eingegeben wird, um einen im wesentlichen Durchschnittswert der Be schleunigung zu erhalten, und der danach durch Integration des ungefähren Durchschnittswertes erhalten wird.

Das heißt, daß eine Wellenform und eine Zeitspanne des Be schleunigungswertes G, die in Fig. 6 gezeigt ist, in Form des angenäherten Geschwindigkeitswertes V′, der in Fig. 7 gezeigt ist, verarbeitet wird.

Danach berechnet in Schritt 102 das Steuergerät 64
| G-dV/dt |.

Das heißt, daß der angenäherte Geschwindigkeitswert V′ differenziert wird, um einen angenäherten Durchschnittswert (dV′/dt) der Beschleunigung zu erhalten, und der angenäherte Durchschnittswert der Beschleunigung wird mit dem Beschleu nigungswert G verglichen, der durch den Beschleunigungs sensor 3 erfaßt wird, um eine Differenz zwischen den Werten zu erhalten.

Das heißt, daß, wie in Fig. 6 gezeigt, der angenäherte Durchschnittswert (dV′/dt) wellenformartig ausgebildet ist, wobei die Hochfrequenzkomponente aus dem Beschleunigungswert G eliminiert ist.

In einem Schritt 103 bestimmt das Steuergerät 6, ob ein Absolutwert der Differenz, die in Schritt 102 ermittelt wurde, einen eingestellten Wert a überschreitet. Falls sich in Schritt 103 JA ergibt, geht die Routine zu einem Schritt 104, in welchem eine Häufigkeit H, die den eingestellten Wert überschreitet, gezählt wird. Falls sich in Schritt 103 NEIN ergibt, geht die Routine zu einem Schritt 105, in welchem die Häufigkeit nicht gezählt wird.

Das heißt, daß das Steuergerät 6 in den Schritten 103, 104 und 105 bestimmt, ob der erfaßte Beschleunigungswert G eine Tot- bzw. Neutralzone E (= dV′/dt±a), die in Fig. 7 gezeigt ist, überschreitet, und die Zahl der Zeiten (Häufig keit H, die den gesetzten Wert a überschreitet) H wird gezählt.

Im folgenden Schritt 107 bestimmt das Steuergerät 6, ob die Zahl der Zeiten bzw. Auftrittszeiten H größer ist als eine eingestellte Ruhefrequenz k. Falls sich in Schritt 107 JA ergibt, geht die Routine zu einem Schritt 108. Falls sich in Schritt 107 NEIN ergibt, geht die Routine zu einem Schritt 109.

Im Schritt 109 bestimmt das Steuergerät 6, ob die Häufigkeit H größer ist als eine eingestellte Zwischenhäufigkeit 1. Falls sich in Schritt 109 JA ergibt, geht die Routine zu einem Schritt 110. Falls sich im Schritt 109 NEIN ergibt, geht die Routine zu einem Schritt 111.

Die Schritte 108, 110, 111 dienen dazu, einen variablen Bereich des Dämpfungskraftbereiches einzustellen. Im Schritt 108 wird die minimale Dämpfungskraft im variablen Bereich (nachfolgend niedrige Dämpfungskraftseitenbasis genannt) auf den harten Zwischenbereich so daß der variable Bereich in einem Bereich von R₁ eingestellt wird, der in Fig. 4 gezeigt ist.

In einem Schritt 110 wird die niedrige Dämpfungsseitenbasis auf die weiche Seite des Zwischenbereiches 2 eingestellt, so daß die niedrige Dämpfungsseitenbasis auf die weiche Seite des Zwischenbereiches 2 eingestellt wird, und der variable Bereich wird in einen Bereich R₂ eingestellt, der in Fig. 4 gezeigt ist.

In einem Schritt 111 wird die niedrige Dämpfungsseitenbasis auf den Minimaldämpfungsbereich 1 eingestellt, so daß der variable Bereich in den Bereich von R₃ eingestellt wird, der in Fig. 4 gezeigt ist.

In einem Schritt 112 wird ein Steuerpunkt des Schrittschalt motors 2 aus den Datenplänen DM gemäß dem Gewichtswert D und dem angenäherten Geschwindigkeitswert V′ wiedergewonnen.

Das heißt, daß der Speicherschaltkreis 63 die Datenpläne DM speichert, die in Fig. 3 gezeigt sind. Die Datenpläne DM zeigen den angenäherten Geschwindigkeitswert V′ in der obe ren Spalte (Zeile) an, den Gewichtswert D, der vom Gewichts sensor 4 erfaßt wird, in der linken Spalte, und den Steuer punkt, der einen optimalen Dämpfungskraftbereich gemäß dem angenäherten Geschwindigkeitswert V′ und dem Gewichtswert D an jedem Schnittpunkt zwischen der oberen Spalte und der linken Spalte wiedergibt.

Es ist zu erwähnen, daß die Datenpläne DM von einer Mehrzahl von Seiten gebildet werden, die der Zahl der schaltbaren Stufen der Dämpfungskrafteinstelleinrichtung 7 entsprechen.

Die Datenpläne DM entsprechen dem momentanen bezogenen Steuerbereich, um die Dämpfungskraft zu steuern.

Es ist ferner hervorzuheben, daß der optimale Dämpfungs kraftbereich entsprechend dem angenäherten Geschwindigkeits wert V′ und dem Gewichtswert D, der an jedem Schnittpunkt der Datenpläne DM angezeigt wird, derart ist, daß die Dämpfungskraft in Richtung auf die hohe Dämpfungskraftseite gesteuert wird, wenn die Geschwindigkeitsrichtung des ange näherten Geschwindigkeitswertes V′ mit der Richtung der Ausdehnung und der Zusammenziehung des Dämpfers zusammen fällt, die durch den Gewichtswert D angezeigt wird, und daß die Dämpfungskraft auf die niedrige Dämpfungskraftseite ge steuert wird, wenn sie nicht miteinander zusammenfallen.

Im darauffolgenden Schritt 113 bestimmt das Steuergerät 6, ob der Steuerpunkt, der im Schritt 112 wiedergewonnen wurde, unterhalb des Dämpfungsbereiches der niedrigen Dämpfungs seitenbasis liegt. Falls sich in Schritt 113 JA ergibt, geht die Routine zu einem Schritt 114, in welchem der Steuerpunkt auf einen Dämpfungsbereich der niedrigen Dämpfungsseiten basis eingestellt wird. Falls sich in Schritt 114 NEIN ergibt, geht die Routine direkt zum Schritt 115.

Im Schritt 115 wird ein Befehlssignal an den Schrittschalt motor 2 ausgegeben, um den Dämpfungskraftbereich ent sprechend dem Steuerpunkt einzustellen.

Wie zuvor beschrieben, endet der Betriebsablauf und der Ablauf wird im Steuergerät 6 wiederholt.

Nachfolgend wird ein Ablauf als Ergebnis der Regelung durch das Dämpfungskraftregelsystem der bevorzugten Ausführungs form beschrieben:

(A) Betriebssituation auf gepflasterter (glatter) Straße

Zunächst sei erwähnt, daß der Vertikalbeschleunigungssensor 3 Vertikal-Beschleunigungsmesser und der Gewichtssensor 4 Lastsensor genannt wird.

Der Aufbau des Steuergerätes 6 mit derartigen Sensoren ist in der US-Patentanmeldung Nr. 07/682, 593 von 08. April 1991 beschrieben. Diese Anmeldung wird durch Bezugnahme zum Inhalt vorliegender Anmeldung gemacht.

Wenn das Fahrzeug auf einer gepflasterten Straße fährt, ist der Eingang bzw. Input von der Radseite auf die Fahrzeug karosserie so gering, daß die Zahl von Malen H, um die der Beschleunigungswert G den Totzonenbereich E überschreitet, niedriger ist, als die eingestellte Ruhefrequenz k und die eingestellte mittlere Frequenz 1.

Da daher die niedrige Dämpfungskraftseitenbasis auf den minimalen Dämpfungskraftbereich in Fig. 4) ein gestellt wird, wird die Dämpfungskraftcharakteristik optimal über einen Bereich des maximalen variablen Bereiches R₃ geregelt.

B) Fahrbedingungen auf rauher Straße

Wenn das Fahrzeug andererseits auf einer rauhen bzw. holprigen Straße fährt, ist der Eingang bzw. Input von der Radseite auf die Fahrzeugkarosserie so groß, daß der Be schleunigungswert G eine Anzahl von Malen H die Totzone E überschreitet.

In diesem Fall, wenn die Anzahl von Zeitpunkten H die einge stellte mittlere Frequenz 1 überschreitet, jedoch unterhalb der eingestellten hohen Frequenz k liegt, wird die niedrige Dämpfungskraftseitenbasis auf die weiche Seite des mittleren Bereiches und die Dämpfungskraftregelung wird im variablen Bereich von R₂ ausgeführt, wie in Fig. 4 gezeigt.

In einem Fall, in dem die Anzahl H die eingestellte hohe Frequenz k überschreitet, wird die Dämpfungskraftregelung im variablen Bereich von R₁ ausgeführt, wie in Fig. 4 gezeigt ist.

Wenn das Fahrzeug auf einer rauhen Straße fährt, kann, wie oben beschrieben, die Dämpfungskraftregelung nicht in Richtung auf die niedrige Dämpfungskraftseite ausgeführt werden, so daß die Haftkraft der Räder und die Lenkstabili tät sichergestellt werden kann.

C) Fahrsituation beim Kurvenfahren bzw. Drehen und Zick zack-Fahren

Wenn das Fahrzeug eine Kurve umfährt oder in Zickzack-Linien fährt, tritt ein Stellungs- bzw. Lagewechsel in der Fahr zeugkarosserie auf.

Wenn in diesem Fall die Fahrzeugkarosserie ihre Lage ändert, wird der Beschleunigungswert G groß. Mit anderen Worten, der erfaßte Beschleunigungswert G enthält eine Beschleunigungs komponente aufgrund des Lagewechsels und eine Beschleuni gungskomponente aufgrund des Eingangs von der Straßenober fläche.

In einem Fall, in dem der Beschleunigungswert G aufgrund des Lagewechsels in großem Maße aufgrund des Lagewechsels geändert wird, wird auf diese Weise der Durchschnittswert von einer Komponente des Lagewechsels geändert. Wie in Fig. 6 gezeigt, wird folglicher Weise (dV′/dt), das heißt der angenäherte Durchschnittswert, geändert, und die Neutralzone E wird entsprechend geändert.

Wenn auf gleiche Art und Weise das Fahrzeug geradeaus fährt, kann der Eingang von den Rädern, das heißt der Straßen flächenzustand, gemäß der Frequenz H bestimmt werden, die die Neutralzone E des Beschleunigungswertes G überschreitet. Daher kann die Dämpfungskraft genau gemäß dem Straßen flächenzustand ohne Einfluß durch den Wechsel der Karos serielage geregelt werden, und die genaue Regelung gemäß dem Straßenflächenzustand kann selbst dann durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug Kurven umfährt oder Zickzack-Linien be schreibt.

Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die optimale Dämpfungskraft durch Berücksichtigung der Datenpläne DM, die im Speicherschaltkreis 63 gespeichert sind, ohne eine Be rechnung auf der Basis des Eingangssignales eingestellt. Daher kann der Aufbau des Steuergerätes 6 vereinfacht und eine Kostenreduzierung erreicht werden. Gleichzeitig kann die Ansprechcharakteristik der Regelung aufgrund des bloßen Wiedergewinnens aus den Datenplänen DM verbessert werden.

Obwohl bei der bevorzugten Ausführungsform die Dämpfungs kraftregelung auf der Basis der Datenplanwiedergewinnung ausgeführt wird, kann die nachfolgend beschriebene Alterna tive ebenfalls bei der Dämpfungskraftregelung angewendet werden.

Wie in dem Flußdiagramm der Fig. 5 gezeigt, liest das Steuergerät 6 den Gewichtswert D, der vom Gewichtssensor 4 erhalten wird, und den Beschleunigungswert G, der vom Ver tikalbeschleunigungssensor 3 erhalten wird, in einem Schritt 201, vergleicht ihre Vorzeichen (+ oder -) miteinander in einem Schritt 202, und führt die Dämpfungskraftregelung auf der Basis des Ergebnisses des Vergleiches in den Schritten 203 und 204 aus.

Es ist zu erwähnen, daß die Grenzwerte der Neutralzone und der eingestellte Wert der Frequenz H, der die Neutralzone überschreitet, nicht fixiert werden müssen, sondern ver schoben (variiert) werden können, und zwar gemäß der Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenkwinkels und gemäß den Betätigungen des Fahrzeugbeschleunigungspedales oder der Bremsen.

Wie zuvor beschrieben wurde, wird bei dem Dämpfungskraft regelsystem und dem Verfahren gemäß vorliegender Erfindung eine Erfassungseinrichtung für die Beschleunigung der ungefederten Masse zum Erfassen einer Beschleunigung der ungefederten Masse an der Fahrzeugkarosserie als eine Er fassungseinrichtung für das Fahrzeugverhalten installiert.

Ferner wird bei dem Steuergerät des Dämpfungskraftregel systems und des entsprechenden Verfahrens durch einen Be rechnungblock der Wert der Beschleunigung der ungefederten Masse, der von der Beschleunigungseinrichtung der unge federten Masse abgeleitet wird, bestimmt. Ein Durchschnitts wertberechnungsblock ist vorgesehen, der den Durchschnitts wert der Beschleunigung der ungefederten Masse, die von der Beschleunigungserfassungseinrichtung für die ungefederte Masse ermittelt wird, ableitet. Ferner wird die Neutralzone der vorbestimmten Breite mit dem Durchschnittswert der Beschleunigung der ungefederten Masse, der vom Durch schnittswert der ungefederten Masse abgeleitet wird, als Mittelpunkt eingestellt. Wenn die Frequenz, die die erfaßte Beschleunigung der ungefederten Masse überschreitet, oberhalb des eingestellten Wertes liegt, wird ein Kor rekturblock für einen variablen Bereich vorgesehen, in welchem die minimale Dämpfungskraft aus den variablen Bereichen der Dämpfungskraftcharakteristik, die vom Steuer gerät geregelt wird, in Richtung auf die höhere Dämpfungs kraftseite verschoben wird. Daher kann die Regelung entsprechend dem Straßenoberflächenzustand ohne Einfluß auf den Fahrzeugkarosseriegradienten während der Fahrzeugdrehung und der Zickzack-Fahrten des Fahrzeuges auf der Basis der Verschiebung der Neutralzone entsprechend dem Fahrzeug karosseriegradienten ausgeführt werden. Daher können der Fahrzeugkomfort und die Lenkstabilität sichergestellt und verbessert werden. Insbesondere kann die Haftkraft der Fahr zeugräder während einer Drehung bzw. eines Kurvenfahrens und während des Fahrens in Zickzack-Linien und beim Befahren von Straßen mit rauhem Straßenbelag sichergestellt werden und die Lenkstabilität kann verbessert werden.

Claims

1. Dämpfungskraftsteuer- bzw. Regelsystem für einen Dämpfer (1) einer Fahrzeugaufhängung

a) mit einer Dämpfungskraftänderungseinrichtung (7), die auf ein Eingangssteuersignal zum Ändern der Däm pfungskraftcharakteristik des Dämfers (1) auf eine Mehrzahl von Stufen anspricht;
b) mit einer Erfassungseinrichtung (3) zur Erfassung einer Beschleunigung der ungefederten Masse einer Fahrzeugkarosserie;
c) mit einer Steuereinrichtung (6) zum Empfangen eines erfaßten Beschleunigungssignales von der Erfassungs einrichtung (3) für die Beschleunigung der ungefeder ten Masse und zum Ausgeben des Steuersignales an die Dämpfungskraftänderungseinrichtung (7), so daß die Dämpfungskraftcharakteristik des Dämpfers (1), die von der Dämpfungskraftänderungseinrichtung (7) geändert wird, optimal über einen vorbestimmten variablen Bereich gesteuert bzw. geregelt wird;
d) mit einer Berechnungseinrichtung für einen Durch schnittswert zum Berechnen eines Durchschnittswertes der Beschleunigung der ungefederten Masse, die von der Erfassungseinrichtung (3) für die Beschleunigung der ungefederten Masse abgeleitet wird; und
e) mit einer Korrektureinrichtung für einen variablen Bereich zum Einstellen einer Neutralzone einer vorbe stimmten Breite mit dem Durchschnittswert der Be schleunigung der ungefederten Masse als Mittelpunkt der Neutralzone und zum Verschieben einer minimalen Dämpfungskraftstellung im vorbestimmten variablen Bereich der Dämpfungskraftcharakteristik, die von der Steuereinrichtung (6) geregelt wird, auf eine relativ hohe Dämpfungskraftseite, wenn eine Frequenz, bei der die erfaßte Beschleunigung der ungefederten Masse die Neutralzone überschreitet, oberhalb eines einge stellten Wertes liegt.

2. Dämpfungskraftsteuer- bzw. Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erfassungseinrichtung für die Geschwindigkeit der Expansion bzw. Zusammen ziehung zum Erfassen einer Verschiebungsgeschwindigkeit des Dämpfers vorgesehen ist, und daß die Steuereinrich tung (6) eine Richtung einer Geschwindigkeit der ungefe derten Masse, die von der Beschleunigungserfassungsein richtung (3) für die ungefederte Masse erfaßt wird, mit einer Richtung der Verschiebung des Dämpfers, die von der Verschiebungsgeschwindigkeit-Erfassungseinrichtung erfaßt wird, vergleicht und das Steuersignal an die Dämpfungskraftänderungseinrichtung (7) abgibt, so daß die Dämpfungskraftcharakteristik auf eine relativ hohe Dämpfungskraftseite verschoben wird, wenn beide Ge schwindigkeitsrichtungen miteinander zusammenfallen und die Dämpfungskraftcharakteristik in Richtung auf eine niedrige Dämpfungskraftseite verschoben wird, wenn sie nicht miteinander zusammenfallen.

3. Dämpfungskraftsteuer- bzw. Regelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchschnittswertbe rechnungseinrichtung einen Tiefpaßfilter (60) aufweist, der zur Eliminierung von Hochfrequenzkomponenten, die eine vorbestimmte niedrige Frequenz überschreiten, aus dem Beschleunigungssignal der ungefederten Masse vorge sehen ist, das von der Beschleunigungserfassungseinrich tung für die ungefederte Masse erhalten wird, und zum Integrieren des hindurchverlaufenden Beschleunigungs signales der ungefederten Masse vorgesehen ist, und daß ein Differentialberechnungsblock zum Differenzieren des integrierten Wertes des Beschleunigungssignales der ungefederten Masse vorgesehen ist.

4. Dämpfungskraftsteuer- bzw. Regelsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungskraftänderungs einrichtung (7) die Dämpfungskraftcharakteristik auf vier Stufen ändert, und daß die Steuereinrichtung (6) das Steuersignal an die Dämpfungskraftänderungseinrich tung (7) ausgibt, so daß die Dämpfungskraftänderungs einrichtung (7) einen Dämpfungskraftbereich auf vier vorbestimmte variable Bereiche von einer minimalen Däm pfungskraftgrenze zu einer maximal Dämpfungskraftgrenze ändert.

5. Dämpfungskraftsteuer- bzw. Regelsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung für die Expansions- und Zusammenziehungsgeschwindigkeit einen Gewichtssensor (4) aufweist, der einen Gewichts wert an die Steuereinrichtung (6) ausgibt, und daß die Steuereinrichtung (6) ein Steuergerät umfaßt, das die Durchschnittswertberechnungseinrichtung und die Korrek tureinrichtung für den variablen Bereich aufweist.

6. Dämpfungskraftsteuer- bzw. Regelsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (6) den Gewichtswert (D), der vom Gewichtssensor (4) stammt, und den Beschleunigungswert (G), der vom Beschleunigungs sensor (3) stammt, und einen angenäherten Geschwindig keitswert (V′), der vom Tiefpaßfilter (60) stammt, liest.

7. Dämpfungskraftsteuer- bzw. Regelsystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (6) folgende Berechnung durchführt: |G-dV′/dt|; bestimmt, ob |G-dV′/dt| einen gesetzten Wert (a) überschreitet; die Frequenz (H), mit der |G-dV′/dt| den gesetzten Wert (a) überschreitet; bestimmt, ob die gezählte Frequenz (H) eine eingestellte Ruhefrequenz (k) überschreitet; und bestimmt, ob die gezählte Frequenz eine eingestellte mittlere Frequenz (1) überschreitet.

8. Dämpfungskraftsteuer- bzw. Regelsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (6) das Steuersignal an die Dämpfungskrafteinstelleinrichtung (7) ausgibt, so daß die Minimaldämfpungskraftgrenze in einen harten Zwischenbereich eingestellt wird, und der vorbestimmte variable Bereich auf R₁ eingestellt wird, wenn H<1 ist, und daß das Steuergerät (6) das Steuer signal an die Dämpfungskraftänderungseinrichtung (7) ausgibt, so daß die Minimaldämpfungskraft auf ein niedrigstes Dämpfungsbereichlimit eingestellt wird und der vorbestimmte variable Bereich auf R₃ eingestellt wird, wenn Hk und H1 ist.

9. Dämpfungskraftsteuer- bzw. Regelsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (6) den Gewichtswert (D) und den Beschleunigungswert (G) liest, bestimmt, ob die Vorzeichen von D und G jeweils gleich sind, und das Steuersignal an die Dämpfungskraftän derungseinrichung (7) ausgibt, so daß die Dämpfungs kraftcharakteristik entweder auf eine relativ hohe Dämpfungskraftseite oder auf eine relativ niedrige Dämpfungskraftseite gemäß dem Ergebnis der Bestimmung der Vorzeichen geändert wird.

10. Dämpfungskraftsteuer- bzw. Regelsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungskraftänderungs einrichtung (7) einen Schrittschaltmotor (2) aufweist, der das Steuersignal vom Steuergerät (6) empfängt und ein Antriebssignal an die Dämpfer (1) gemäß dem Steuer signal ausgibt.

11. Verfahren zum Steuern bzw. Regeln einer Dämpfungskraft eines Dämpfers (1) für eine Fahrzeugaufhängung mit einer Dämpfungskraftänderungseinrichtung (7), die auf ein Eingangssteuersignal zum Ändern der Dämpfungskraft charakteristik des Dämpfers (1) auf eine Mehrzahl von Stufen anspricht, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

a) Erfassen einer Beschleunigung einer ungefederten Masse einer Fahrzeugkarosserie;
b) Empfangen eines erfaßten Beschleunigungssignales und Ausgeben des Steuersignales, so daß die Dämpfungs kraftcharakteristik des Dämpfers (1) optimal über einen vorbestimmten variablen Bereich gesteuert bzw. geregelt wird;
c) Berechnen eines Durchschnittswertes der Beschleuni gung, die in Schritt a) bestimmt wird; und
d) Einstellen einer Neutralzone einer vorbestimmten Breite mit dem berechneten Durchschnittswert der Beschleunigung als Mittelpunkt der Neutralzone und Verschieben einer minimalen Dämpfungskraftstellung in dem vorbestimmten variablen Bereich der Dämpfungs kraftcharakteristik auf eine relativ hohe Dämpfungs kraftseite, wenn eine Frequenz, mit der die erfaßte Beschleunigung der ungefederten Masse die Neutralzone überschreitet, oberhalb eines eingestellten Wertes liegt.