DE4204439A1 - Aufhaengungssystem fuer ein kraftfahrzeug - Google Patents
Aufhaengungssystem fuer ein kraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Aufhängungssystem für ein Kraftfahr
zeug, insbesondere ein System mit zwischen gefederten und
ungefederten Teilen angeordneten einstellbaren Stoßdämpfern
mit variablen (einstellbaren) Dämpfungskraftcharakteristiken.
Bei einer herkömmlichen Aufhängungsvorrichtung für ein Kraft
fahrzeug sind die Stoßdämpfer (Schwingungsdämpfer) normaler
weise zwischen Kraftfahrzeugkarosserieseitenteilen, d. h. den
gefederten Teilen, und den Radseitenteilen, d. h. den ungefeder
ten Teilen, zur Dämpfung der senkrechten Schwingungen der
Räder vorgesehen.
Bei Stoßdämpfern dieser Art können die Dämpfungskraftcharak
teristiken zwischen zwei, drei oder mehr Stufen oder unbe
grenzt und kontinuierlich variiert werden.
Bei dieser Art von Stoßdämpfer werden die Dämpfungskraftcharak
teristiken normalerweise beeinflußt, um den Fahrkomfort und
gleichzeitig die Fahrstabilität so zu verbessern, daß, wenn
eine von dem Stoßdämpfer erzeugte Dämpfungskraft senkrechte
Schwingungen in der Fahrzeugkarosserie anregt, die Dämpfungs
kraft des Stoßdämpfers auf eine weichere Stufe eingestellt
wird, um eine niedrigere Dämpfungskraft zu erzeugen, und wenn
die von dem Stoßdämpfer erzeugte Dämpfungskraft eine senk
rechte Schwingung dämpft, die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers
auf eine härtere Stufe verstellt wird, um eine größere Dämp
fungskraft zu erzeugen, wodurch die Dämpfungsenergie größer
als die auf die gefederten Teile übertragene Anregungsenergie
wird.
In der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Sho 60-2 48 419 wird
ein Verfahren zur Beeinflussung der Dämpfungskraftcharak
teristiken offenbart, bei dem festgestellt wird, daß die Dämp
fungskraft die senkrechte Schwingung anregt, wenn die Richtung
der relativen Bewegung zwischen den gefederten Teilen und den
ungefederten Teilen und die Richtung der relativen Geschwindig
keit zwischen den gefederten Teilen und den ungefederten Tei
len übereinstimmen, und daß die Dämpfungskraft die senkrechte
Schwingung dämpft, wenn diese nicht übereinstimmen.
Bei dem Stoßdämpfer, bei dem die Dämpfungskraft auf der Grund
lage dessen reguliert wird, ob die Richtung der relativen
Bewegung zwischen den gefederten Teilen und den ungefederten
Teilen und die Richtung der relativen Geschwindigkeit zwischen
den gefederten Teilen und den ungefederten Teilen übereinstim
men oder nicht, und wenn die Dämpfungskraft durch eine Rück
kopplungsregelung mit Hilfe eines Computers geregelt wird,
wird es aufgrund der hohen Frequenz, mit der sich die beiden
Richtungen von den Punkten ihres Zusammenfallens aufeinander
zu und voneinander weg bewegen, zwangsläufig notwendig, große
und teure Computer zu verwenden.
Es scheint, daß man dieses Problem durch Verwendung eines
Schrittmotors zur Steuerung der Dämpfungskraft des Stoßdämp
fers gemäß der Steuerung in offener Schleife (Open-Loop-Steue
rung) lösen kann.
Aber wenn ein Schrittmotor verwendet wird, so muß dieser, da
die Richtung der relativen Bewegung zwischen den gefederten
Teilen und den ungefederten Teilen und die Richtung der relati
ven Geschwindigkeit zwischen den gefederten Teilen und den
ungefederten Teilen häufig zwischen Übereinstimmung und Nicht
übereinstimmung wechseln, betätigt werden, um die Dämpfungs
kraftkennwerte aus einer bestimmten Stufe in eine härtere
Stufe und dann bei einer extrem hohen Geschwindigkeit von der
härteren Stufe in eine weichere Stufe zu verstellen. Als Folge
davon wird der Schrittmotor aus seinem synchronisierten Takt
gebracht, d. h. die Schrittmotoren werden zu einem anderen als
von einem Computer erwarteten Schritt bewegt und an diesem
angehalten, wodurch die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers nicht
in einer gewünschten Art und Weise gemäß der senkrechten
Schwingung der Fahrzeugkarosserie beeinflußt werden kann, und
die Fahrstabilität wird herabgesetzt.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Aufhängungssystem für ein Kraftfahrzeug vorzusehen, welches
verhindern kann, daß die Fahrstabilität herabgesetzt wird,
selbst wenn zumindest ein Schrittmotor aus seinem Synchronlauf
gerät.
Die oben genannten und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfin
dung werden durch ein Aufhängungssystem für Kraftfahrzeuge mit
Stoßdämpfern, die jeweils einem Rad zugeordnet werden und
zwischen gefederten Teilen und ungefederten Teilen vorgesehen
sind, mit Schrittmotoren, die jeweils die Dämpfungskraftkenn
werte eines der Stoßdämpfer durch eine Steuerung in offener
Schleife (Open-Loop-Steuerung) einstellen können, und mit
Steuermitteln zur Ausgabe von Steuersignalen an die Schrittmo
toren gelöst, um so die Dämpfungskraftcharakteristiken der
Stoßdämpfer zu verstellen, wobei das Aufhängungssystem deswei
teren Anschlagmittel umfaßt, die jeweils so vorgesehen sind,
daß sie einem der Schrittmotoren zum Positionieren eines der
Schrittmotoren in seiner Bezugsposition zugeordnet werden, an
der eine Bezugsdämpfungskraft erzeugt wird, und die Steuermit
tel die Schrittmotoren, die aus ihrem synchronisierten Takt
gebracht worden sind, einstellen bzw. ausrichten können, nach
dem die Schrittmotoren durch die Anschlagmittel in ihren Be
zugspositionen positioniert worden sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung kann jedes der Anschlagmittel den entsprechenden Schritt
motor in seiner ersten Bezugsposition positionieren, an der
die Dämpfungskraftcharakteristiken am härtesten sind, und das
Steuermittel kann die Schrittmotoren, die aus ihrem synchroni
sierten Takt gebracht worden sind, ausrichten, nachdem die
Schrittmotoren durch die Anschlagmittel in ihren Bezugspositi
onen positioniert worden sind.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung kann jedes der Anschlagmittel den entsprechenden
Schrittmotor in seiner ersten Bezugsposition, in der die Dämp
fungskraftcharakteristiken am härtestens sind, sowie in seiner
zweiten Bezugsposition positionieren, in der die Dämpfungs
kraftcharakteristiken am weichsten sind, und die Steuermittel
können, wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit gefahren
wird, die größer als eine erste vorgegebene Geschwindigkeit
ist, die Schrittmotoren, die aus ihrem synchronisierten Takt
gebracht worden sind, ausrichten, nachdem die Schrittmotoren
durch die Anschlagmittel in ihren ersten Bezugspositionen
positioniert worden sind.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung können die Steuermittel, wenn die Fahrzeugge
schwindigkeit geringer als eine zweite vorgegebene Geschwindig
keit ist, die Schrittmotoren, die aus ihrem synchronisierten
Takt gebracht worden sind, ausrichten, nachdem die Schrittmo
toren durch die Anschlagmittel in ihren ersten Bezugspositio
nen positioniert worden sind.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform nach der vorlie
genden Erfindung können die Steuermittel, wenn das Kraftfahr
zeug mit einer Geschwindigkeit gefahren wird, die nicht höher
als die erste vorgegebene Geschwindigkeit ist und nicht gerin
ger als die zweite vorgegebene Geschwindigkeit ist, die aus
ihrem synchronisierten Takt gebrachten Schrittmotoren ausrich
ten, nachdem die Schrittmotoren durch die Anschlagmittel in
ihrer zweiten Bezugsposition positioniert worden sind.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach der vor
liegenden Erfindung können die Steuermittel, wenn eine vorbe
stimmte Zeitspanne nach dem Einstellen der aus ihrem synchroni
sierten Takt gebrachten Schrittmotoren vergangen ist und ein
absoluter Wert eines Lenkwinkels kleiner als ein vorgegebener
Wert ist, die Schrittmotoren, die aus ihrem synchronisierten
Takt gebracht worden sind, ausrichten, nachdem die Schrittmo
toren von den Anschlagmitteln in ihrer ersten Bezugsposition
positioniert worden sind.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der vorliegenden Erfindung
und ihrer bevorzugten Weiterbildungen werden im folgenden
anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer perspekti
vischen Ansicht eines Kraftfahrzeugs, das ein
Aufhängungssystem für ein Kraftfahrzeug umfaßt,
welches ein Ausführungsbeispiel nach der vorlie
genden Erfindung ist,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Quer
schnitts durch einen Teil eines einem linken
Vorderrad zugeordneten Stoßdämpfers,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer perspektivi
sche Explosionsansicht eines ersten, dem Stoß
dämpfer zugeordneten Stellglieds,
Fig. 4 eine graphische Darstellung der Dämpfungskraft
kennwerte der Stoßdämpfer,
Fig. 5 eine schematische Darstellung des Schwingungs
modells des Aufhängungssystems für ein Kraft
fahrzeug, welches ein Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung darstellt,
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer perspektivi
schen Ansicht eines Schrittmotors,
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Draufsicht
auf einen Rotor und einen Stator,
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Unteran
sicht einer Abdeckung,
Fig. 9 ein Blockdiagramm eines Steuersystems eines
Aufhängungssystems für ein Kraftfahrzeug, wel
ches ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung darstellt,
Fig. 10 das Flußdiagramm einer Basisroutine zum Steuern
der Dämpfungskraftcharakteristiken der jeweili
gen Stoßdämpfer, was durch eine Steuereinheit
durchgeführt wird, wenn die Betriebsart "Kon
trollieren" durch Betätigen eines Betriebsart
auswählschalters ausgewählt ist,
Fig. 11 ein Flußdiagramm einer Routine zum Auswählen
eines Dämpfungskoeffizienten entsprechend den
Fahrbedingungen, wenn die Betriebsart "Kon
trollieren" durch Betätigen eines Betriebsart
auswählschalters ausgewählt ist, und
Fig. 12 ein Flußdiagramm zum Einstellen von Schrittmo
toren.
In Fig. 1 wird ein Aufhängungssystem für ein Kraftfahrzeug 9
gezeigt, welches ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung darstellt und Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 umfaßt, die den
jeweiligen Rädern zugeordnet sind und die die senkrechte
Schwingung der Räder abdämpfen können. Jeder der Stoßdämpfer
1, 2, 3, 4 hat einen Druckfühler (nicht gezeigt) und ist so
aufgebaut, daß einer von zehn Dämpfungskraftkennwerten, die
jeweils unterschiedliche Dämpfungskoeffizienten aufweisen,
durch ein Stellglied (nicht gezeigt) ausgewählt werden kann.
In Fig. 1 wird mit dem Bezugzeichen 5 ein linkes Vorderrad und
mit dem Bezugszeichen 8 ein linkes Hinterrad bezeichnet. Das
rechte Vorderrad und das rechte Hinterrad sind nicht gezeigt.
Das Bezugszeichen 7 bezeichnet Schraubenfedern, die jeweils
auf dem Außenumfang des oberen Abschnitts eines der Stoßdämp
fer 1, 2, 3, 4 vorgesehen sind, und das Bezugszeichen 8 be
zeichnet eine Steuereinheit zur Ausgabe von Steuersignalen an
die Stellglieder der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4, die dadurch deren
Dämpfungskraftcharakteristiken beeinflussen.
Auf der gefederten Karosserie des Kraftfahrzeugs 9 sind ein
erster Beschleunigungssensor 11, ein zweiter Beschleunigungs
sensor 12, ein dritter Beschleunigungssensor 13 und ein vier
ter Beschleunigungssensor 14 vorgesehen, die jeweils die senk
rechte Beschleunigung der gefederten Teile eines der Räder
erfassen, und ein Kraftfahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 zum
Erfassen der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit ist in einem Meßge
rät in dem Armaturenbrett vorgesehen. Außerdem ist ein Lenkwin
kelsensor 16 zum Erfassen des Lenkwinkels der Vorderräder auf
der Grundlage der Drehung einer Lenkspindel vorgesehen. Das
Bezugszeichen 17 bezeichnet einen Betriebsartauswählschalter,
durch den der Fahrer eine harte Betriebsart, eine weiche Be
triebsart oder eine kontrollierte Betriebsart auswählen kann.
Wenn die harte Betriebsart ausgewählt ist, können nur vorbe
stimmte harte Dämpfungskoeffizienten ausgewählt werden, die
bewirken, daß die Dämpfungskraftcharakteristiken hart sind,
und die Dämpfungskraftcharakteristiken der Stoßdämpfer 1, 2,
3, 4 werden durch Auswählen eines der harten Dämpfungskoeffizi
enten beeinflußt. Wenn die weiche Betriebsart ausgewählt wird,
können nur vorbestimmte weiche Dämpfungskoeffizienten ausge
wählt werden, die bewirken, daß die Dämpfungskraftcharak
teristiken weich sind, und die Dämpfungskraftcharakteristiken
der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 werden durch Auswählen eines der
weichen Dämpfungskraftkoeffizienten beeinflußt. Wenn dagegen
die Kontrollbetriebsart ausgewählt ist, werden die Dämpfungs
kraftcharakteristiken der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 entsprechend
einem bzw. einer in der Steuereinheit gespeicherten Speicher
oder Tabelle gesteuert.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer Querschnittsan
sicht eines Teils des dem linken Vorderrad zugeordneten Stoß
dämpfers. Der Druckfühler ist jedoch nicht gezeigt.
Der Stoßdämpfer 1 in Fig. 2 umfaßt einen Zylinder 21, in dem
eine durch Integration eines Kolbens und einer Kolbenstange
gebildete Kolbeneinheit 22 derart eingepaßt ist, daß sie darin
gleiten kann. Der Zylinder 21 und die Kolbeneinheit 22 sind
mit den gefederten Teilen und den ungefederten Teilen verbun
den.
Die Kolbeneinheit 22 ist mit zwei Öffnungen 23, 24 ausgebil
det. Eine der Öffnungen 23 ist immer offen und die andere
Öffnung 24 ist so ausgebildet, daß deren offene Fläche durch
ein erstes Stellglied 41 in zehn Stufen eingestellt werden
kann.
Fig. 3 ist eine schematische Ansicht einer perspektivischen
Explosionsdarstellung des ersten, dem Stoßdämpfer 1 zugeordne
ten Stellglieds 41.
Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, umfaßt das erste Stellglied 41
eine Welle 26, die drehbar in einer an der Kolbeneinheit 22
befestigten Gleitbuchse 25 vorgesehen ist, einen Schrittmotor
27 zum Drehen der Welle 26, eine erste Öffnungsplatte 29, die
an dem unteren Endabschnitt der Welle 26 befestigt ist und
neun Bohrungen 28 entlang ihres Umfangs aufweist, und eine
zweite Öffnungsplatte 31, die an dem unteren Endabschnitt der
Gleitbuchse 25 befestigt ist und entlang deren Umfang ein
kreisbogenförmiges Langloch 30 ausgebildet ist. Die neun Boh
rungen 28 und das kreisbogenförmige Langloch 30 sind so ge
formt, daß 0 bis 9 Bohrungen 28 selektiv mit dem kreisbogenför
migen Langloch 30 in Verbindung treten können.
Eine oberen Kammer 32 und eine untere Kammer 33 in dem Zylin
der 21 sind mit einer Flüssigkeit mit einer vorgegebenen Visko
sität gefüllt die zwischen der oberen Kammer 32 und der unte
ren Kammer 33 durch die Öffnungen 23, 24 fließen kann.
Obwohl in den Fig. 2 und 3 nur der Aufbau des dem linken Vor
derrad zugeordneten Stoßdämpfers 1 gezeigt wird, weisen die
den anderen Rädern zugeordneten Stoßdämpfer 2, 3, 4 den glei
chen Aufbau auf, den der in Fig. 2 gezeigte Stoßdämpfer 1
aufweist, und sie sind jeweils mit einem zweiten Stellglied
42, einem dritten Stellgleid 43 und einem vierten Stellglied
44 versehen, deren Aufbau identisch zu dem in Fig. 3 gezeigten
ersten Stellglied 41 ist.
Fig. 4 ist eine graphische Darstellung der Dämpfungskraftcha
rakteristiken (-kennwerte) der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4.
In Fig. 4 sind D1 bis D10 Dämpfungskoeffizienten der Stoßdämp
fer 1, 2, 3, 4. Die von den Stoßdämpfern 1, 2, 3, 4 erzeugte
Dämpfungskraft ist auf der Ordinate dargestellt und der Unter
schied zwischen der Bewegungsgeschwindigkeit der gefederten
Teile Xs und der Bewegungsgeschwindigkeit der ungefederten
Teile Xu, d. h. die relative Bewegungsgeschwindigkeit (Xs-Xu),
ist auf der Abszisse dargestellt. Wie in Fig. 4 gezeigt, kann
eine der zehn Dämpfungskraftcharakteristiken der Stoßdämpfer
1, 2, 3, 4 durch Auswählen eines der Dämpfungskoeffizienten D1
bis D10 ausgewählt werden. Gemäß Fig. 4 erzeugt der Dämpfungs
koeffizient D1 die weichste Dämpfungskraft und der Dämpfungsko
effizient D10 erzeugt die härteste Dämpfungskraft. Der Dämp
fungskoeffizient Dk (wobei k 1 bis 10 ist) wird ausgewählt,
wenn (10-k) Bohrungen 28, die in der ersten Öffnungsplatte 29
ausgebildet sind, mit dem Langloch 30, welches in der zweiten
Öffnungsplatte 31 ausgebildet ist, in Verbindung stehen. Des
halb wird der Dämpfungskoeffizient D1 ausgewählt, wenn alle
der neun in der ersten Öffnungsplatte 29 ausgebildeten Boh
rungen 28 mit dem in der zweiten Öffnungsplatte 31 ausgebilde
ten Langloch 30 in Verbindung stehen, und die Dämpfungskraft
D10 wird ausgewählt, wenn keine der Bohrungen 28 mit dem Lang
loch 30 in Verbindung steht.
Fig. 5 zeigt das Schwingungsmodell des Aufhängungssystems für
ein Kraftfahrzeug, welches ein Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung ist. In Fig. 5 steht "ms" für die Masse der
gefederten Teile, "mu" für die Masse der ungefederten Teile,
"xs" für die Bewegung der gefederten Teile, "xu" für die Bewe
gung der ungefederten Teile, "ks" für die Federkonstante der
Schraubenfeder 7, "kt" für die Federkonstante eines Reifens
und Dk für den Dämpfungskoeffizienten der Stoßdämpfer 1, 2, 3,
4.
Fig. 6 ist eine schematische, perspektivische Darstellung des
Schrittmotors 27. Wie in Fig. 6 gezeigt, umfaßt der Schrittmo
tor 27 einen Zylinder 50, einen Rotor 51 und einen Stator 52,
die in dem Zylinder 50 untergebracht sind, sowie eine Ab
deckung 53.
Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf den Rotor 51 und den Stator
52. Wie in Fig. 7 gezeigt, ist ähnlich wie bei einem normalen
Schrittmotor der Außenumfang des Rotors 51 mit einer Vielzahl
von rechteckigen Zähnen ausgebildet und der Innenumfang des
Stators 52 ist entsprechend mit einer Vielzahl von rechtecki
gen Zähnen ausgebildet. Außerdem ist der Stator 52 mit einem
Solenoid umwickelt. Der Rotor 51 weist zwei Anschlagstifte 55,
56 auf, und die Abdeckung 53 ist, wie in Fig. 8 gezeigt, an
den den Anschlagstiften 55, 58 entsprechenden Stellen mit zwei
bogenförmigen Schlitzen 57, 58 versehen. Der Schlitz 57 kann
mit dem an dem Rotor 51 ausgebildeten Anschlagstift 55 in
Eingriff gebracht werden und den Bereich, in dem sich der
Schrittmotor 27 bewegen kann, einschränken. Der Schlitz 58
kann mit dem Anschlagstift 56 in Eingriff gebracht werden, und
der Gewichtsmittelpunkt des Rotors 51 kann so positioniert
werden, daß er mit dem Rotationsmittelpunkt übereinstimmt,
indem die Anschlagstifte 55, 58 mit den Schlitzen 57, 58 in
Eingriff gebracht werden, wenn der Rotor 51 und der Stator 52
von der Abdeckung 53 abgedeckt sind. Deshalb ist der Umfangs
winkel, den man durch Betrachtung der einander entgegenge
setzten Enden des Schlitzes 58 von dem Mittelpunkt der Ab
deckung 53 aus erhält, größer als derjenige, den man durch die
Betrachtung der entgegengesetzten Enden des Schlitzes 57 er
hält. So sind die Schlitze 57, 58 derart geformt, daß aus
schließlich der Schlitz 57 den Bereich, in dem sich der
Schrittmotor 27 bewegen kann, bestimmt. Wenn sich der Rotor 51
wie in Fig. 8 gezeigt im Uhrzeigersinn dreht, wird der Dämp
fungskoeffizient Dk größer und die Dämpfungskraftcharakteristi
ken werden härter. Wenn sich der Rotor 51 andererseits im
Gegenuhrzeigersinn dreht, wird der Dämpfungskoeffizient Dk
kleiner und die Dämpfungskraftcharakteristiken werden weicher.
Wenn ein bestimmter rechteckiger Zahn des Rotors 51 in eine
Position bewegt wird, die dem nahegelegenen rechteckigen Zahn
des Stators 52 gegenüberliegt, d. h., wenn der Schrittmotor 27
um einen Schritt gedreht wird, wird der Dämpfungskoeffizient
Dk um eins verändert. Wenn sich also der Anschlagstift 55 an
dem rechten Ende des Schlitzes 57 befindet (die erste Bezugspo
sition), ist der Dämpfungskoeffizient Dk folglich D10 und der
Stoßdämpfer 1 erzeugt die härteste Dämpfungskraft. Wenn sich
der Anschlagstift 55 andererseits an dem linken Ende des
Schlitzes 57 befindet (die zweite Bezugsposition), ist der
Dämpfungskoeffizient Dk D1 und der Stoßdämpfer 1 erzeugt die
weichste Dämpfungskraft.
Fig. 9 zeigt ein Blockdiagramm des Steuersystems der Aufhän
gungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welches ein Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
Wie in Fig. 9 gezeigt, umfaßt das Steuersystem des Aufhängungs
systems die Steuereinheit 8, einen ersten Druckfühler 61,
einen zweiten Druckfühler 82, einen dritten Druckfühler 63 und
einen vierten Druckfühler 64, die in den entsprechenden Stoß
dämpfern 1, 2, 3, 4 vorgesehen sind und die die Dämpfungs
kräfte "Fsi" (wobei "i" eine ganze Zahl von 1 bis 4 zur Be
zeichnung des jeweiligen Rades ist) der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4
erfassen und die Dämpfungskrafterfassungssignale an die Steuer
einheit 8 abgeben können, den ersten Beschleunigungssensor 11,
den zweiten Beschleunigungssensor 12, den dritten Beschleuni
gungssensor 13 und den vierten Beschleunigungssensor 14 zum
Erfassen der senkrechten Beschleunigung "ai" der gefederten
Teile und zum Abgeben der Senkrechtbeschleunigungserfassungs
signale an die Steuereinheit 8, den Fahrzeuggeschwindigkeitsen
sor 15 zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit und zur Aus
gabe dieser an die Steuereinheit 8, den Lenkwinkelsensor 16
zum Erfassen eines Lenkwinkels "SA" der Vorderräder und zur
Ausgabe von Lenkwinkelsignalen, einen Zündschalter 65 zur
Ausgabe von "IG"-Signalen an die Steuereinheit 8, die anzei
gen, ob der Zündschalter 65 an- oder ausgeschaltet ist, und
den Betriebsartauswählschalter 17 zum Abgeben der Betriebsart
signale an die Steuereinheit 8. Die Steuereinheit 8 erzeugt
Steuersignale auf der Grundlage dieser Eingabesignale ent
sprechend dem Speicher oder der Tabelle, die darin gespeichert
sind, und gibt diese an das erste Stellglied 41, das zweite
Stellglied 42, das dritte Stellglied 43 und vierte Stellglied
44 ab, um dadurch die Dämpfungskraftkennwerte der Stoßdämpfer
1, 2, 3, 4 zu beeinflussen. Die Dämpfungskraft "Fsi" nimmt
einen kontinuierlichen Wert an und ist so definiert, daß sie
positiv ist wenn sie nach oben gerichtet auf die gefederten
Teile wirkt, d. h. wenn der Abstand zwischen den gefederten
Teilen und den ungefederten Teilen abnimmt, und daß sie nega
tiv ist, wenn sie nach unten gerichtet auf die gefederten
Elemente wirkt, d. h. wenn der Abstand zwischen den gefederten
Teilen und den ungefederten Teilen zunimmt. Die senkrechte
Beschleunigung der gefederten Teile "ai" wird so definiert,
daß sie positiv ist, wenn deren Richtung nach oben gerichtet
ist, und daß sie negativ ist, wenn deren Richtung nach unten
gerichtet ist. Der Lenkwinkel wird so definiert. daß er posi
tiv ist, wenn das Lenkrad im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird,
d. h. wenn das Fahrzeug 9 nach links gewendet wird, und daß er
negativ ist, wenn das Lenkrad im Uhrzeigersinn gedreht wird,
d. h., wenn das Fahrzeug 9 nach rechts gewendet wird.
Fig. 10 ist das Flußdiagramm einer Basisroutine zur Steuerung
der Dämpfungskraftcharakteristiken jedes Stoßdämpfers 1, 2, 3,
4, die von der Steuereinheit 8 ausgeführt wird, wenn der Be
triebsartauswählschalter 17 auf die Kontrollbetriebsart einge
stellt ist.
Wie in Fig. 10 gezeigt, empfängt die Steuereinheit 8 die senk
rechte Beschleunigung "ai" der gefederten Teile, die von dem
ersten Beschleunigungssensor 11, dem zweiten Beschleunigungs
sensor 12, dem dritten Beschleunigungssensor 13 und dem vier
ten Beschleunigungssensor 14 erfaßt worden ist, sowie die
Dämpfungskraft "Fsi", die von dem ersten Druckfühler 61, dem
zweiten Druckfühler 62, dem dritten Druckfühler 63 und dem
vierten Druckfühler 64 erfaßt worden ist. Die Steuereinheit 8
integriert dann jede senkrechte Beschleunigung "ai", um da
durch die Bewegungsgeschwindigkeit Xsi der gefederten Teile zu
berechnen.
Dann multipliziert die Steuereinheit 8 die so berechnete Bewe
gungsgeschwindigkeit Xsi der gefederten Teile mit einer vorge
gebenen Konstante K, die negativ ist, um dadurch eine "Himmels
haken"-Dämpfungskraft "Fai" zu berechnen, die eine ideale
Dämpfungskraft darstellt.
Dann berechnet die Steuereinheit 8 "hA" gemäß der folgenden
Gleichung (1) und stellt fest, ob der so berechnete Wert "hA"
für jeden der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 positiv ist oder nicht
hA = Fsi (Fai-AFsi).
Wenn "hA" bei einem der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 positiv ist,
gibt die Steuereinheit 8 Steuersignale an das erste Stellglied
41, das zweite Stellglied 42, das dritte Stellglied 43 und/oder
das vierte Stellglied 44 der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 ab,
bei denen "hA" positiv ist und dreht die entsprechenden
Schrittmotoren 27 im Uhrzeigersinn in Fig. 8 um einen Schritt
weiter, um dadurch den/die Dämpfungskoeffizient(en) Dki des
vorhergehenden Zyklus auf D(k+1)i zu verändern, der um eins
größer als der Dämpfungskoeffizient Dki des vorhergehenden
Zyklus ist, so daß die Dämpfungskraftcharakteristiken härter
werden. Wenn "hA" dagegen nicht positiv ist, berechnet die
Steuereinheit 8 "hB" gemäß der folgenden Gleichung (2) und
stellt fest, ob der so berechnete Wert "hB" für jeden der
Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 negativ ist.
hB = Fsi (Fai - BFsi).
Wenn "hB" bei einem der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4, negativ ist,
gibt die Steuereinheit 8 Steuersignale an das erste Stellglied
41, das zweite Stellglied 42, das dritte Stellglied 43 und/oder
das vierte Stellglied 44 der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 ab,
für die "hB" negativ ist, und dreht die entsprechenden Schritt
motoren 27 im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 8 um einen Schritt
weiter, um dadurch den/die Dämpfungskoeffizient(en) Dki des
vorhergehenden Zyklus auf D(k-1)i zu ändern, welcher um eins
kleiner ist als der Dämpfungskoeffizienz Dki des vorhergehen
den Zyklus, so daß die Dämpfungskraftcharakteristiken weicher
werden. Wenn dagegen "hB" nicht negativ ist, startet die Steu
ereinheit 8 den nächsten Zyklus, ohne irgendeinen Schrittmotor
27 zur Änderung der Dämpfungskoeffizienten Dki zu drehen, die
die Dämpfungskoeffizienten des vorhergehenden Zyklus sind.
"A" und "B" sind Schwellwerte, die verhindern, daß der Dämp
fungskoeffizient Dki häufig geändert wird und daß starke Ge
räusche, Schwingungen oder Reaktionsverzögerungen auftreten,
wenn der Dämpfungskoeffizient Dki geändert wird. Unter diesem
Gesichtspunkt wird "A" normalerweise größer als 1 und "B"
normalerweise größer als 0 und kleiner als 1 eingestellt.
Genauer gesagt, wenn die Vorzeichen von "Fsi" und "Fai" gleich
sind, neigt das Vorzeichen von (Fai-Fsi), weil "A" größer als
1 angesetzt ist, in der Gleichung (1) dazu, unterschiedlich zu
dem von Fsi zu sein, im Vergleich zu dem Fall, bei dem Fsi
nicht mit "A" multipliziert wird, so daß der Dämpfungskoeffizi
ent nicht häufig geändert wird, da "hA" dazu neigt, negativ zu
sein. Da "B" desweiteren größer als 0 aber kleiner als 1 ange
setzt ist, neigt das Vorzeichen von (Fai-BFsi) in der Gleichung
(2) dazu, identisch zu dem von Fsi zu sein, im Vergleich zu
dem Fall, bei dem Fsi nicht mit "B" multipliziert wird, so daß
der Dämpfungskoeffizient Dki nicht so häufig geändert wird, da
"hB" dazu neigt, negativ zu sein.
Wenn dagegen die Vorzeichen von "Fsi" und "Fai" verschieden
sind, da es unmöglich ist, die tatsächliche Dämpfungskraft Fsi
mit der "Himmelshaken"-Dämpfungskraft Fai (die ideale Dämp
fungskraft) in Übereinstimmung zu bringen, ist es wünschens
wert, Fsi nahe an Fai heranzubringen, um den Dämpfungskoeffi
zienten Dki nahe an Null zu bringen, d. h. den Dämpfungskoeffi
zienten Dki weicher zu machen. Wenn folglich bei diesem Aus
führungsbeispiel die Vorzeichen von "Fsi" und "Fai" unter
schiedlich sind, da sowohl "hA" als auch "hB" negativ sind,
wodurch der Dämpfungskoeffizient Dki auf D(k-1)i geändert
wird, was um eins kleiner als der Dämpfungskoeffizient Dki des
vorhergehenden Zyklus ist, d. h. also weicher ist, kann die
oben aufgeführte Anforderung erfüllt werden.
Fig. 11 zeigt das Flußdiagramm einer Routine zum Auswählen des
Dämpfungskoeffizienten entsprechend den Fahrbedingungen, wenn
der Betriebsartauswählschalter 17 auf die Kontrollbetriebsart
eingestellt ist. Diese Routine wird vorzugsweise auf die in
Fig. 10 gezeigte Basisroutine angewandt. Genauer gesagt, ob
wohl in der Basisroutine der Versuch gemacht wird, durch Ver
wendung der Schellwerte "A" und "B" zu verhindern, daß der
Dämpfungskoeffizient Dki häufig geändert wird und daß starke
Geräusche, Vibrationen, und/oder daß Reaktionsverzögerungen
auftreten, wenn der Dämpfungskoeffizient Dki geändert wird,
und da der Dämpfungskoeffizient lediglich auf der Grundlage
der Vorzeichen von "hA" und "hB" verändert wird, bleibt immer
noch ein gewisses Problem des häufig geänderten Dämpfungsko
effizienten bestehen. Deshalb wird zur Lösung dieses Problems
der Bereich, innerhalb dem der Dämpfungskoeffizient Dki geän
dert werden kann, entsprechend den Fahrbedingungen auf der
Grundlage der Routine zum Auswählen des Dämpfungskoeffizienten
eingeschränkt. Folglich kann der Dämpfungskoeffizient Dki
durch die in Fig. 10 gezeigte Basisroutine innerhalb des Be
reichs des Dämpfungskoeffizienten geändert werden, der durch
die Routine zum Auswählen des Dämpfungskoeffizienten wie in
Fig. 11 gezeigt bestimmt ist.
Wie in Fig. 11 gezeigt, empfängt die Steuereinheit 8 die von
dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 erfaßte Fahrzeugge
schwindigkeit V und die von dem ersten Beschleunigungssensor
11, dem zweiten Beschleunigungssensor 12, dem dritten Be
schleunigungssensor 13 und dem vierten Beschleungigungssensor
14 erfaßte senkrechte Beschleunigung "ai" der gefederten Tei
le.
Die Steuereinheit 8 stellt dann fest, ob die Fahrzeuggeschwin
digkeit V gleich oder kleiner als eine erste vorgegebene Ge
schwindigkeit V1 ist, die extrem niedrig, z. B. 3 km/h, ist.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht größer als die erste
vorgegebene Geschwindigkeit V1 ist, weil die Fahrzeuggeschwin
digkeit extrem niedrig ist, setzt die Steuereinheit 8 den
Dämpfungskoeffizienten Dki bei D8i fest, um zu verhindern, daß
das Fahrzeug beim Bremsen "einknickt" oder "nickt", so daß die
Dämpfungskraftcharakteristiken der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 hart
werden. Als eine Folge davon werden die Dämpfungskraftcharak
teristiken auf der Grundlage der in Fig. 10 gezeigten Basis
routine nicht geändert.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit dagegen größer als die erste
vorgegebene Geschwindigkeit V1 ist, stellt die Steuereinheit 8
desweiteren fest, ob der absolute Wert der senkrechten Be
schleunigung "ai" der gefederten Teile einen vorgegebenen Wert
"aio" überschreitet oder nicht.
Wenn die Steuereinheit 8 feststellt, daß der absolute Wert der
senkrechten Beschleunigung "ai" der gefederten Teile einen
vorgegebenen Wert "aio" überschreitet, was bedeuten kann, daß
das Kraftfahrzeug auf einer schlechten Straße gefahren wird,
stellt die Steuereinheit 8 desweiteren fest, ob die Fahrzeug
geschwindigkeit V gleich oder größer als eine dritte vorgegebe
ne Fahrzeuggeschwindigkeit V3, z. B. 50 km/h, ist.
Wenn die Steuereinheit 8 feststellt, daß die Fahrzeuggeschwin
digkeit V nicht kleiner als die dritte vorgegebene Geschwindig
keit V3 ist, bestimmt sie den Bereich, in dem der Dämpfungsko
effizient Dki von D5i bis D7i eingestellt werden kann, um die
Dämpfungskraftkennwerte innerhalb eines relativ harten Be
reichs zu beeinflussen, weil es wünschenswert ist, die Fahr
stabilität zu vergrößern. Da der Dämpfungskoeffizient D5i der
untere Grenzwert in der in Fig. 10 gezeigten Basisroutine
wird, selbst wenn der Dämpfungskoeffizient Dki weicher, d. h.
kleiner als der Dämpfungskoeffizient D5i in der Basisroutine
gemacht werden soll, wird als Folge davon der Dämpfungskoeffi
zient Dki auf D5i gehalten. Da aber der Dämpfungskoeffizient
D7i der obere Grenzwert in der in Fig. 10 gezeigten Basisrou
tine wird, selbst wenn der Dämpfungskoeffizient Dki härter
gemacht werden sollte, d. h. größer als der Dämpfungskoeffizi
ent D7i in der Basisroutine, wird der Dämpfungskoeffizient Dki
auf D7i gehalten.
Wenn die Steuereinheit 8 dagegen feststellt, daß die Fahrzeug
geschwindigkeit V niedriger als die dritte vorgegebene Ge
schwindigkeit V3 ist, bestimmt sie den Bereich, innerhalb dem
der Dämpfungskoeffizient Dki von D3i bis D7i eingestellt wer
den kann, um die Dämpfungskraftcharakteristiken zwischen einer
relativ weichen und einer relativ harten Einstellung zu beein
flussen, da es möglich ist, den Fahrkomfort und gleichzeitig
die Fahrstabilität zu verbessern. Da der Dämpfungskoeffizient
D3i der untere Grenzwert der in Fig. 10 gezeigten Basisroutine
wird, selbst wenn der Dämpfungskoeffizient Dki weicher gemacht
werden sollte d h kleiner als der Dämpfungskoeffizient D3i
in der Basisroutine, wird als Folge davon der Dämpfungskoeffi
zient Dki auf D3i gehalten. Da der Dämpfungskoeffizient D7i
andererseits der obere Grenzwert der in Fig. 10 gezeigten
Basisroutine wird, selbst wenn der Dämpfungskoeffizient Dki
härter gemacht werden sollte, d. h. größer als der Dämpfungsko
effizient D7i in der Basisroutine, wird der Dämpfungskoeffizi
ent Dki auf D7i gehalten.
Wenn die Steuereinheit 8 dagegen feststellt, daß der absolute
Wert der senkrechten Beschleunigung "ai" der gefederten Teile
einen vorgegebenen Wert "aio" nicht überschreitet, was bedeu
ten kann, daß das Kraftfahrzeug auf einer guten Straße gefah
ren wird, stellt die Steuereinheit 8 weiterhin fest, ob die
Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder kleiner als eine zweite
vorgegebene Geschwindigkeit V2, z. B. 30 km/h, ist.
Wenn die Steuereinheit 8 feststellt, daß die Fahrzeuggeschwin
digkeit V nicht größer als die zweite vorgegebene Geschwindig
keit V2 ist, bestimmt sie den Bereich, in dem der Dämpfungsko
effizient Dki von D1i bis D3i eingestellt werden kann, um die
Dämpfungskraftcharakteristiken innerhalb eines relativ weichen
Bereichs zu beeinflussen, da die Fahrzeuggeschwindigkeit nie
drig ist und es wünschenswert ist, den Fahrkomfort zu verbes
sern. Da der Dämpfungskoeffizient D3i der obere Grenzwert der
in Fig. 10 gezeigten Basisroutine wird, selbst wenn der Dämp
fungskoeffizient Dki härter gemacht werden sollte, d. h. größer
als der Dämpfungskoeffizient D3i in der Basisroutine, wird der
Dämpfungskoeffizient folglich auf D3i gehalten. Andererseits
wird, obwohl der Dämpfungskoeffizient D1i der untere Grenzwert
der in Fig. 10 gezeigten Basisroutine wird, die Steuerung des
Dämpfungskoeffizienten Dki in der Basisroutine, soweit es den
unteren Grenzwert betrifft, nicht eingeschränkt, da der Dämp
fungskoeffizient D1i der weichste ist.
Wenn die Steuereinheit 8 dagegen feststellt, daß die Fahrzeug
geschwindigkeit V größer als die zweite vorgegebene Fahrzeugge
schwindigkeit V2 ist, stellt sie weiterhin fest, ob die Fahr
zeuggeschwindigkeit V gleich oder kleiner als eine vierte
vorgegebene Geschwindigkeit V4, z. B. 60 km/h, ist.
Wenn die Steuereinheit 8 feststellt, daß die Fahrzeuggeschwin
digkeit V nicht größer als die vierte vorgegebene Geschwindig
keit V4 ist, bestimmt sie den Bereich, innerhalb dem der Dämp
fungskoeffizient Dki von D2i bis D6i geändert werden kann, um
die Dämpfungskraftcharakteristiken zwischen einer relativ
weichen und einer relativ harten Einstellung zu beeinflussen,
da es möglich ist, den Fahrkomfort und gleichzeitig die Fahr
stabilität zu verbessern. Da der Dämpfungskoeffizient D2i der
untere Grenzwert der in Fig. 10 gezeigten Basisroutine wird,
selbst wenn der Dämpfungskoeffizient Dki weicher gemacht wer
den sollte, d. h. kleiner als der Dämpfungskoeffizient D2i in
der Basisroutine, wird der Dämpungskoeffizient Dki als Folge
davon auf D2i gehalten. Da der Dämpfungskoeffizient D6i an
dererseits der obere Grenzwert der in Fig. 10 gezeigten Basis
routine wird, selbst wenn der Dämpfungskoeffiient Dki härter
gemacht werden sollte, d. h. größer als der Dämpfungskoeffizi
ent D6i in der Basisroutine, wird der Dämpfungskoeffizient auf
D6i gehalten.
Wenn die Steuereinheit 8 dagegen feststellt, daß die Fahrzeug
geschwindigkeit V größer als die vierte vorgegebene Fahrzeugge
schwindigkeit V4 ist, stellt sie weiter fest, ob die Fahrzeug
geschwindigkeit V gleich oder kleiner als eine fünfte vorgege
bene Geschwindigkeit V5, z. B. 80 km/h, ist.
Wenn die Steuereinheit 8 feststellt, daß die Fahrzeuggeschwin
digkeit V nicht größer als die fünfte vorgegebene Geschwindig
keit V5 ist, bestimmt sie den Bereich, in dem der Dämpfungsko
effizient Dki von D4i bis D8i eingestellt werden kann, um den
Fahrkomfort und die Fahrstabilität durch Steuern der Dämpfungs
kraftkennwerte auf eine relativ harte Einstellung zu verbes
sern. Da der Dämpfungskoeffizient D4i der untere Grenzwert der
in Fig. 10 gezeigten Basisroutine wird, selbst wenn der Dämp
fungskoeffizient Dki weicher gemacht werden sollte, d. h. klei
ner als der Dämpfungskoeffizient D4i in der Basisroutine, wird
der Dämpfungskoeffizient Dki als Folge davon auf D4i gehalten.
Da der Dämpfungskoeffizient D8i andererseits der obere Grenz
wert der in Fig. 10 gezeigten Basisroutine wird, selbst wenn
der Dämpfungskoeffizient Dki härter gemacht werden sollte,
d. h. größer als der Dämpfungskoeffizient D8i in der Basisrou
tine, wird der Dämpfungskoeffizient Dki auf D8i gehalten.
Wenn die Steuereinheit 8 dagegen feststellt, daß die Fahrzeug
geschwindigkeit V größer als die fünfte vorgegebene Geschwin
digkeit V5 ist, bestimmt sie den Bereich, in dem der Dämpfungs
koeffizient Dki von D7i bis D10i eingestellt werden kann, um
die Dämpfungskraftcharakteristiken auf eine harte Einstellung
zu steuern, da das Kraftfahrzeug bei einer hohen Geschwindig
keit gefahren wird und es wünschenswert ist, die Fahrstabili
tät zu vergrößern. Da der Dämpfungskoeffizient D7i der untere
Grenzwert der in Fig. 10 gezeigten Basisroutine wird, selbst
wenn der Dämpfungskoeffizient Dki weicher gemacht werden
sollte, d. h. kleiner als der Dämpfungskoeffizient D7i in der
Basisroutine, wird der Dämpfungskoeffizient Dki folglich auf
D7i gehalten. Obwohl der Dämpfungskoeffizient D10i anderer
seits der obere Grenzwert der in Fig. 10 gezeigten Basisrou
tine wird, ist die Steuerung des Dämpfungskoeffizienten Dki in
der Basisroutine, soweit dies den oberen Grenzwert betrifft,
nicht eingeschränkt, da der Dämpfungskoeffizient D10i der
härteste ist.
Fig. 12 ist ein Flußdiagramm zum Einstellen eines Schrittmo
tors 27 für den Fall, daß der Schrittmotor 27 aus seinem syn
chronisierten Takt gebracht worden ist. Selbst wenn der Be
reich, in dem der Dämpfungskoeffizient Dki gewechselt werden
kann, gemäß den Fahrbedingungen durch die Routine zur Auswahl
des Dämpfungskoeffizienten wie in Fig. 11 gezeigt, einge
schränkt ist, können die Schrittmotoren 27, nachdem eine vorbe
stimmte Zeitspanne vergangen oder der Dämpfungskoeffizient Dki
zwischen großen Werten und kleinen Werten eine bestimmte An
zahl mal oder noch öfter gewechselt worden ist, aus ihrem
synchronisierten Takt gebracht worden sein, und folglich kann
es dazu kommen, daß ein anderer Dämpfungskoeffizient Dki als
der von der Steuereinheit 8 bestimmte ausgewählt wird. In
solchen Fällen kann eine gewünschte Dämpfungskraft nicht er
zeugt werden, selbst wenn der Bereich, in dem der Dämpfungsko
effizient Dki gewechselt werden kann, entsprechend den Fahrbe
dingungen durch die Routine zum Auswählen des Dämpfungskoeffi
zienten Dki wie in Fig. 11 gezeigt eingeschränkt ist und die
Dämpfungskraftcharakteristiken durch die in Fig. 10 darge
stellte Basisroutine eingestellt werden. Deshalb werden nach
diesem Ausführungsbeispiel die Schrittmotoren 27 durch das in
Fig. 12 gezeigte Flußdiagramm ausgerichtet.
Wie in Fig. 12 gezeigt, empfängt die Steuereinheit 8 das Fahr
zeuggeschwindigkeitserfassungssignal von dem Fahrzeuggeschwin
digkeitssensor 15, die IG-Signale (Zündsignale) von dem Zünd
schalter 65 und die Lenkwinkelsignale von dem Lenkwinkelsensor
16.
Dann stellt die Steuereinheit 8 fest, ob ein auf 1 gesetzter
Flag (Marke) J gleich 1 ist, wenn der Zündschalter 65 ausge
schaltet wird. Da der Flag J bei Beginn der Ausrichtung des
Schrittmotors 27 "1" ist, ist das Ergebnis JA. Da bei diesem
Fahrzustand die Dämpfungskraftcharakteristiken der Stoßdämpfer
1, 2, 3, 4 auf hart eingestellt werden sollten, um zu verhin
dern, daß das Fahrzeug beim Bremsen "einknickt" und "nickt",
dreht die Steuereinheit 8 jeden Schrittmotor 27 im Uhrzeiger
sinn in Fig. 8, bis der Anschlagstift 55 an dem rechten Endab
schnitt des Schlitzes 57 anliegt und positioniert ihn in der
ersten Bezugsposition, bei der die härteste Dämpfungskraft
erzeugt wird. Dann dreht die Steuereinheit 8 gemäß der in Fig.
11 gezeigten Routine zum Auswählen des Dämpfungskoeffizienten
Dki jeden Schrittmotor 27 und deshalb jede Welle 25, um so den
gewünschten Dämpfungskoeffizienten Dki auszuwählen. Da die
Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner als die erste vorgegebene
Geschwindigkeit V1 bei Beginn der Einstellung des Schrittmo
tors 27 ist, wie in Fig. 11 gezeigt, wird der Dämpfungskoeffi
zient Dki auf D8i festgesetzt. Die Steuereinheit 8 setzt dann
den Flag auf Null und startet den nächsten Zyklus.
Im nächsten Zyklus stellt die Steuereinheit 8 zuerst einmal
fest, ob der Flag J gleich 1 ist oder nicht. Da der Flag J
Null ist, ist das Ergebnis dieser Feststellung NEIN. Dann
stellt die Steuereinheit 8 fest, ob der Flag J gleich 2 ist
oder nicht und dann, ob der Flag J gleich 3 ist oder nicht.
Das Resultat ist in beiden Fällen NEIN. Dann stellt die Steu
ereinheit 8 fest, ob der Zündschalter 65 aus ist oder nicht.
Da der Motor läuft, ist das Ergebnis dieser Feststellung eben
falls NEIN.
Dann stellt die Steuereinheit 8 auf der Grundlage des Fahrzeug
geschwindigkeitserfassungssignals, welches von dem Fahrzeugge
schwindigkeitssensor 15 eingegeben ist, fest, ob die Fahrzeug
geschwindigkeit V gleich Null ist oder nicht, d. h. ob das
Fahrzeug angehalten ist oder nicht.
Wenn die Steuereinheit 8 feststellt, daß die Fahrzeuggeschwin
digkeit gleich Null ist und daß das Fahrzeug angehalten ist,
dreht es jeden Schrittmotor 27 im Uhrzeigersinn in Fig. 8, bis
der Anschlagstift 55 an dem rechten Endabschnitt des Schlitzes
57 anliegt und positioniert ihn in der ersten Bezugsposition,
bei der die härteste Dämpfungskraft hergestellt wird. Dann
dreht die Steuereinheit 8 den Schrittmotor 27 und somit die
Welle 25 entsprechend der in Fig. 11 gezeigten Routine zum
Auswählen des Dämpfungskoeffizienten Dki, um so den gewünsch
ten Dämpfungskoeffizienten Dki auszuwählen. Da die Fahrzeugge
schwindigkeit V Null ist und niedriger als die erste vorgegebe
ne Geschwindigkeit V1 bei Beginn der Ausrichtung des Schrittmo
tors 27, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist, wird der Dämpfungsko
effizient Dki auf D8i eingestellt. Dann setzt die Steuerein
heit 8 den Flag J auf 2 und startet den nächsten Zyklus.
Im nächsten Zyklus stellt die Steuereinheit 8 fest, ob der
Flag J gleich 2 ist oder nicht, und da der Flag auf 2 gesetzt
ist, ist das Ergebnis dieser Feststellung JA. Dann stellt die
Steuereinheit 8 fest, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich
oder größer als eine sechste vorgegebene Geschwindigkeit V6,
z. B. 20 km/h, ist.
Wenn das Ergebnis NEIN ist, da das Fahrzeug mit einer extrem
niedrigen Geschwindigkeit gefahren wird, wird angenommen, daß
der Dämpfungskoeffizient Dki langsam gewechselt wird. Da unter
dieser Bedingung keine Gefahr besteht, daß die Schrittmotoren
27 aus ihrem synchronisierten Takt gebracht werden und die
Schrittmotoren 27 bereits ausgerichtet worden sind, wird der
nächste Zyklus von der Steuereinheit 8 gestartet, ohne daß
diese einen Änderungsschritt ausgeführt hat.
Wenn das Ergebnis aber JA ist, weil die Fahrzeuggeschwindig
keit V nicht extrem niedrig ist und der Dämpfungskoeffizient
Dki schnell gewechselt wird, besteht die Gefahr, daß die
Schrittmotoren wieder aus ihrem synchronisierten Takt gebracht
werden, obwohl die Schrittmotoren 27 bereits ausgerichtet
worden sind. Deshalb setzt die Steuereinheit 8 den Flag J auf
Null und startet den nächsten Zyklus.
Im nächsten Zyklus stellt die Steuereinheit 8 wieder fest, ob
die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist oder nicht.
Wenn die Steuereinheit feststellt, daß die Fahrzeuggeschwindig
keit V Null ist, wie oben erläutert, dreht sie jeden Schrittmo
tor 27 im Uhrzeigersinn in Fig. 8, bis der Anschlagstift 55 an
dem rechten Endabschnitt des Schlitzes 57 anliegt und positio
niert ihn in einer ersten Bezugsposition, bei der die härteste
Dämpfungskraft erzeugt wird. Dann dreht die Steuereinheit 8
jeden Schrittmotor 27 und deshalb jede Welle 25 entsprechend
der in Fig. 11 gezeigten Routine zum Auswählen des Dämpfungsko
effizienten Dki, um so den gewünschten Dämpfungskoeffizienten
Dki auszuwählen. Da die Fahrzeuggeschwindigkeit V Null ist und
niedriger als die erste vorgegebene Geschwindigkeit V1 bei
Beginn der Ausrichtung des Schrittmotors 27, wie dies in Fig.
11 gezeigt ist, wird der Dämpfungskoeffizient Dki auf D8i
festgesetzt. Dann setzt die Steuereinheit 8 den Flag J auf 2
und startet den nächsten Zyklus.
Wenn die Steuereinheit 8 dagegen feststellt, daß die Fahrzeug
geschwindigkeit V nicht Null ist, können die Schrittmotoren 27
aus ihrem synchronisierten Takt gebracht worden sein, da dies
bedeutet, daß das Fahrzeug gefahren wird und es sein kann, daß
der Dämpfungskoeffizient Dki schnell und oft zwischen großen
Werten und kleinen Werten gewechselt worden ist. Deshalb
stellt die Steuereinheit 8 desweiteren fest, ob eine Zeitspan
ne T, in der der Flag J auf Null gehalten worden ist, gleich
oder größer als eine vorbestimmte Zeitspanne T0 ist.
Wenn das Ergebnis dieser Feststellung JA ist, bedeutet dies,
daß nachdem der Motor gestartet wurde und die Schrittmotoren
27 ausgerichtet wurden, der Flag J auf Null gesetzt wurde,
weil das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit gefahren wurde,
die gleich oder größer als die sechste vorgegebene Geschwindig
keit V6 war, und dann die vorgegebene Zeitspanne T0 vergangen
ist, ohne daß der Flag J verändert wurde. Dies bedeutet mit
anderen Worten, daß die Schrittmotoren 27 in einer vorbestimm
ten Zeitspanne T0 nicht ausgerichtet worden sind und daß eine
große Möglichkeit besteht, daß die Schrittmotoren aus ihrem
synchronisierten Takt gebracht worden sind.
Deshalb stellt die Steuereinheit 8 fest, ob der absolute Wert
des Lenkwinkels SA gleich oder kleiner als ein vorgegebener
Lenkwinkel SA0 ist oder nicht, d. h. ob das Fahrzeug im wesent
lichen geradeaus fährt.
Wenn die Steuereinheit 8 dagegen feststellt, daß die Zeitspan
ne T, in der der Flag J auf Null gehalten worden ist, geringer
ist als die vorbestimmte Zeitspanne T0, startet die Steuerein
heit 8 den nächsten Zyklus, da es nicht notwendig ist, die
Schrittmotoren 27 bereits auszurichten.
Wenn die Steuereinheit 8 feststellt, daß der absolute Wert des
Lenkwinkels SA größer als der vorgegebene Lenkwinkel SA0 ist,
kann angenommen werden, daß das Fahrzeug gerade gewendet wird
(eine Kurve fährt), und da es schwierig ist, die Schrittmoto
ren 27 während des Wendens richtig einzustellen, startet die
Steuereinheit 8 den nächsten Zyklus.
Wenn die Steuereinhiet 8 dagegen feststellt, daß der absolute
Wert des Lenkwinkels SA gleich oder kleiner als der vorgegebe
ne Lenkwinkel SA0 ist und daß das Fahrzeug im wesentlichen
geradeaus fährt, stellt sie weiterhin fest, ob die von dem
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 erfaßte Fahrzeuggeschwindig
keit V gleich oder größer als die erste vorgegebene Geschwin
digkeit V1 und gleich oder kleiner als die dritte vorgegebene
Geschwindigkeit V3 ist.
Wenn das Ergebnis dieser Feststellung JA ist, d. h., wenn die
Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder größer als die erste
vorgegebene Geschwindigkeit V1 und gleich oder kleiner als die
dritte vorgegebene Geschwindigkeit V3 ist, bestimmt die Steuer
einheit 8 gemäß der in Fig. 11 dargestellten Routine den Be
reich, innerhalb dem der Dämpfungskoeffizient Dki auf D3i bis
D7i eingestellt werden kann, um die Dämpfungskraftcharak
teristiken zwischen einer relativ weichen und einer relativ
harten Einstellung zu wechseln, da es möglich ist, den Fahrkom
fort und gleichzeitig die Fahrstabilität zu verbessern. Da es
bei diesen Fahrbedingungen möglich ist, die Schrittmotoren 27
schneller in ihren zweiten Bezugspositionen als in ihren er
sten Bezugspositionen zu positionieren, wodurch der Fahrkom
fort nicht so sehr herabgesetzt wird, dreht die Steuereinheit
8 jeden Schrittmotor 27 im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 8, bis
der Anschlagstift 55 an dem linken Endabschnitt des Schlitzes
57 anliegt, d. h. bis jeder Motor seine zweite Bezugsposition
erreicht, um so die weichste Dämpfungskraft zu erzeugen. Die
Steuereinheit 8 dreht dann die Schrittmotoren 27 im Uhrzeiger
sinn in Fig. 8, um diese in Stellungen zu positionieren, an
denen der Dämpfungskoeffizient Dki gleich D3i ist und startet
den nächsten Zyklus, nachdem sie den Flag auf 3 gesetzt hat.
Wenn das Ergebnis der Feststellung dagegen NEIN ist, d. h. wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner als die erste vorgege
bene Geschwindigkeit V1 oder größer als die dritte vorgegebene
Geschwindigkeit V3 ist, ist es notwendig, die Dämpfungskraft
charakteristiken auf einen harten Wert einzustellen oder sie
innerhalb eines harten Bereichs zu regulieren, um zu verhin
dern, daß das Kraftfahrzeug beim Bremsen "einknickt" oder
"nickt", oder um die Fahrstabilität zu verbessern. Da es bei
diesen Fahrbedingungen möglich ist, die Schrittmotoren 27
schneller in ihrer ersten Bezugsposition als in ihrer zweiten
Bezugsposition zu positionieren, wodurch der Fahrkomfort nicht
so sehr herabgesetzt wird, dreht die Steuereinheit 8 jeden
Schrittmotor 27 im Uhrzeigersinn in Fig. 8, bis der Anschlag
stift 55 gegen den rechten Endabschnitt des Schlitzes 57 an
liegt, d. h., bis jeder Motor seine erste Bezugsposition er
reicht, um so die härteste Dämpfungskraft zu erzeugen. Wenn
dann die Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner als die erste vorge
gebene Geschwindigkeit V1 ist und es angenommen wird, daß das
Fahrzeug mit einer extrem niedrigen Geschwindigkeit gefahren
wird, dreht die Steuereinheit 8 die Schrittmotoren 27 im Gegen
uhrzeigersinn in Fig. 8 und positioniert sie so, daß der Dämp
fungskoeffizient Dki auf D8i festgesetzt wird. Wenn die Fahr
zeuggeschwindigkeit V dagegen größer als die dritte vorgege
bene Geschwindigkeit V3 ist und man in Betracht zieht, daß das
Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit gefahren wird, die größer
als eine mittlere Geschwindigkeit ist, dreht die Steuereinheit
8 die Schrittmotoren 27 im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 8, um
den Dämpfungskoeffizienten Dki innerhalb eines Bereichs zwi
schen D5i und D7i einzustellen und positioniert diese derart,
daß der Dämpfungskoeffizient Dki auf D7i eingestellt wird.
Dann setzt die Steuereinheit 8 den Flag J auf 3 und startet
den nächsten Zyklus.
Da der Flag auf 3 gesetzt wurde, setzt die Steuereinheit 8
sowohl die Anzahl N als auch die Zeitspanne T im nächsten
Zyklus zurück auf Null, und da die Schrittmotoren 27 bereits
eingestellt worden sind, setzt die Steuereinheit 8 auch den
Flag J auf Null und startet den nächsten Zyklus.
So wird nach diesem Ausführungsbeispiel vor dem Einstellen der
Schrittmotoren der Schrittmotor 27, wenn die Dämpfungskraft
kennwerte innerhalb eines harten Bereichs reguliert werden,
gedreht, bis der Anschlagstift 55 gegen den rechten Endab
schnitt des Schlitzes 57 anliegt, d. h., die erste Bezugspositi
on einnimmt, in der die härteste Dämpfungskraft erzeugt wird,
und andererseits wird der Schrittmotor 27, wenn die Dämpfungs
kraftcharakteristiken in einem weichen Bereich reguliert wer
den, gedreht, bis der Anschlagstift 55 gegen den linken Endab
schnitt des Schlitzes 57 anliegt, nämlich die zweite Bezugspo
sition einnimmt, bei der die weichste Dämpfungskraft erzeugt
wird. Dann werden die Schrittmotoren 27 ausgerichtet. Deshalb
ist es möglich die Schrittmotoren 27 genau auszurichten und
die Schrittmotoren 27 schnell zu positionieren, ohne den Fahr
komfort negativ zu beeinträchtigen. Da die Schrittmotoren 27
außerdem jedesmal dann ausgerichtet werden, wenn das Kraftfahr
zeug angehalten wird und wenn die vorbestimmte Zeitspanne T0
nach dem Einstellen der Schrittmotoren 27 abgelaufen ist,
können die Dämpfungskraftcharakteristiken der Stoßdämpfer 1,
2, 3, 4 in einer gewünschten Art und Weise reguliert werden.
Nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Aufhän
gungssystem für ein Kraftfahrzeug vorzusehen, welches selbst
dann verhindern kann, daß die Fahrstabilität herabgesetzt
wird, wenn zumindest einer der Schrittmotoren aus dem Synchron
lauf gerät.
Die vorliegende Erfindung ist nun mit Bezug auf ein spezielles
Ausführungsbeispiel gezeigt und erläutert worden. Aber es sei
angemerkt, daß die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf
die Einzelheiten der beschriebenen Anordnungen beschränkt ist,
sondern daß Abänderungen und Verbesserungen vorgenommen werden
können, ohne vom Umfang der anhängenden Patentansprüche abzu
weichen.
So können z. B. in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
die Schrittmotoren 27, obwohl die Schrittmotoren 27 einge
stellt werden, wenn die vorbestimmte Zeitspanne T0 nach dem
Einstellen der Schrittmotoren 27 abgelaufen ist, zusätzlich
auch dann ausgerichtet werden, wenn der Dämpfungskoeffizient
Dki eine vorbestimmte Anzahl N0 mal oder öfter (wobei N0 z. B.
100 ist) zwischen großen Werten und kleinen Werten gewechselt
worden ist. Außerdem ist die Einstellung der Schrittmotoren 27
nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne T0 nach dem letzten
Einstellen der Schrittmotoren 27 nicht unbedingt notwendig,
und die Schrittmoren 27 können auch nur dann ausgerichtet
werden, wenn der Dämpfungskoeffizient Dki eine vorbestimmte
Anzahl mal oder öfter zwischen großen Werten und kleinen
Werten gewechselt worden ist.
Obwohl in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die
Schwellwerte "A" und "B" so bestimmt werden, daß "A größer
als 1 und "B" größer als Null und kleiner als 1 ist, ist es
nicht unbedingt notwendig, die Schwellwerte "A" und "B" derart
einzustellen, und es genügt, wenn "A" größer als "B" ist. Vom
Gesichtspunkt der Maximierung der Fahrstabilität aus betrach
tet ist es jedoch vorzuziehen, die Schwellwerte "A" und "B" so
zu bestimmen, daß "A" größer als 1 ist, daß "A" größer als "B"
ist, und daß "B" größer als Null ist.
Obwohl in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Rotor
51 des Schrittmotors 27 mit zwei Anschlagstiften 55, 56 ausge
bildet und die Abdeckung 53 des Schrittmotores 27 mit den
Schlitzen 57, 58 versehen ist, mit denen die Anschlagstifte
55, 56 in Eingriff gebracht werden können, kann die Abdeckung
53 des Schrittmotors 27 mit zwei Anschlagstiften 55, 56 ausge
bildet und der Rotor 51 des Schrittmotors 27 kann mit den
Schlitzen 57, 58, mit denen die Anschlagstifte 55, 56 in Ein
griff gebracht werden können, versehen sein. Desweiteren kann
einer der Anschlagstifte 55, 56 an dem Rotor 51 des Schrittmo
tors 27 und der andere an der Abdeckung 53 des Schrittmotors
27 ausgebildet sein, die Abdeckung kann mit einem Schlitz zum
in Eingriff kommen mit dem in dem Rotor 51 ausgebildeten An
schlagstift versehen sein, und der Rotor kann mit einem
Schlitz zum in Eingriff kommen mit dem auf der Abdeckung 53
ausgebildeten Anschlagstift versehen sein. Zusätzlich kann
eine Positioniereinrichtung zum Positionieren des Schrittmo
tors 27 in der ersten Bezugsposition und der zweiten Bezugspo
sition aus anderen Elementen als den Anschlagstiften 55, 56
und den Schlitzen 57, 58 zusammengesetzt sein.
Claims (6)
1. Aufhängungssystem für ein Kraftfahrzeug mit Stoßdämp
fern die jeweils einem der Räder zugeordnet und zwi
schen den gefederten Teilen und den ungefederten Teilen
des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, mit Schrittmotoren,
die jeweils die Dämpfungskraftkennwerte eines der Stoß
dämpfer durch eine Steuerung in offener Schleife ein
stellen können, und mit Steuermitteln zur Ausgabe von
Steuersignalen an die Schrittmotoren,
gekennzeichnet durch
Anschlagmittel, die jeweils einem der Schrittmotoren
zugeordnet sind, um einen der Schrittmotoren in seiner
Bezugsposition zu positionieren, bei der eine Bezugsdämp
fungskraft erzeugt wird, und wobei die Steuermittel die
aus ihrem synchronisierten Takt gebrachten Schrittmoto
ren einstellen bzw. ausrichten können, nachdem die
Schrittmotoren durch die Anschlagmittel in ihren Bezugs
positionen positioniert worden sind.
2. Aufhängungssystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes der Anschlagmittel den entsprechenden Schritt
motor in seiner ersten Bezugsposition positionieren
kann, in der die Dämpfungskraftcharakteristiken am här
testen sind, und daß die Steuermittel die aus ihrem
synchronisierten Takt gebrachten Schrittmotoren ausrich
ten können, nachdem die Schrittmotoren durch die An
schlagmittel in ihren Bezugspositionen positioniert
worden sind.
3. Aufhängungssystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes der Anschlagmittel den entsprechenden Schritt
motor in seiner ersten Bezugsposition, in der die Dämp
fungskraftcharakteristiken am härtesten sind, und in
seiner zweiten Bezugsposition positionieren kann, in der
die Dämpfungskraftcharakteristiken am weichsten sind,
und daß, wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit
gefahren wird, die höher als eine erste vorgegebene
Geschwindigkeit ist, die Steuermittel die aus ihrem
synchronisierten Takt gebrachten Schrittmotoren ausrich
ten, nachdem die Schrittmotoren durch die Anschlagmittel
in ihrer ersten Bezugsposition positioniert worden sind.
4. Aufhängungssystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als eine
zweite vorgegebene Geschwindigkeit ist, die Steuermittel
die Schrittmotoren ausrichten, nachdem die aus ihrem
synchronisierten Takt gebrachten Schrittmotoren durch
die Anschlagmittel in ihren ersten Bezugspositionen
positioniert worden sind.
5. Aufhängungssystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß, wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit gefah
ren wird, die nicht größer als die erste vorgegebene
Geschwindigkeit und nicht kleiner als die zweite vorge
gebene Geschwindigkeit ist, die Steuermittel die aus dem
synchronisierten Takt gebrachten Schrittmotoren ausrich
ten, nachdem die Schrittmotoren durch die Anschlagmittel
in ihren zweiten Bezugspositionen positioniert worden
sind.
6. Aufhängungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach einem
der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuermittel dann, wenn eine vorgegebene Zeit
spanne nach der Einstellung der aus ihrem synchronisier
ten Takt gebrachten Schrittmotoren vergangen und ein
absoluter Wert eines Lenkwinkels kleiner als ein vorbe
stimmter Wert ist, die aus ihrem synchronisierten Takt
gebrachten Schrittmotoren ausrichten, nachdem die
Schrittmotoren durch die Anschlagmittel in ihren ersten
Bezugspositionen positioniert worden sind.
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