DE4212823A1 - Radaufhaengungssystem fuer ein kraftfahrzeug - Google Patents
Radaufhaengungssystem fuer ein kraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Radaufhängungssystem
für ein Kraftfahrzeug, das Stoßdämpfer aufweist, deren
Dämpfungscharakteristik veränderbar ist.
Üblicherweise weist ein Radaufhängungssystem für ein
Kraftfahrzeug zwischen einem gefederten Teil des Fahrzeu
ges bzw. der Fahrzeugkarosserie und einem ungefederten
Teil des Fahrzeuges bzw. dem Fahrzeugrad Stoßdämpfer zur
Dämpfung der Vibration der Fahrzeugräder auf.
Es ist bekannt, daß der Dämpfungskraftkennwert eines Stoß
dämpfers stufenweise oder stufenlos beispielsweise zwi
schen hart und weich veränderbar ist. Bei den an sich be
kannten Vorrichtungen wird die Dämpfungskraft des Stoßfän
gers in der Weise geändert, daß ein guter Fahrkomfort bzw.
eine gute Fahrstabilität durch Wahl eines weichen bzw.
harten Dämpfungskraftkennwertes erhalten wird.
In der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 60-2 48 419, der
Öffentlichkeit vorgelegt in 1985, wird eine Steuerung of
fenbart, bei der der Dämpfungskraftkennwert auf der Grund
lage einer relativen Geschwindigkeit und einer relativen
Bewegung des gefederten Teils und des ungefederten Teils
gesteuert wird. Wenn die Richtungen der relativen Bewegun
gen und die Geschwindigkeiten des gefederten Teils die
gleichen sind wie beim ungefederten Teil, wird davon aus
gegangen, daß die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers so
wirkt, daß die Vibration erhöht wird. Ansonsten wird davon
ausgegangen, daß die Dämpfungskraft so wirkt, daß die Vi
bration des Rades reduziert wird. Bei dieser Art von Rad
aufhängungssystem wird die Dämpfungskraft unabhängig an
jedem einzelnen Fahrzeugrad gesteuert. Demzufolge kann
möglicherweise zwischen den Stoßdämpfern eine große Diffe
renz in bezug auf die Dämpfungskraft entstehen. Dies kann
zu unerwünschten Veränderungen der Lenkeigenschaften des
Fahrzeuges oder diagonaler Vibration führen.
Demzufolge ist eine Aufgabe der Erfindung die Schaffung
eines Radaufhängungssystems für ein Kraftfahrzeug, das in
der Lage ist, zu verhindern, daß das Lenksystem aufgrund
der Radaufhängungsregulierung eine unerwünschte Lenkungs
veränderung verursacht.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines
Radaufhängungssystems für ein Kraftfahrzeug, das verhindern
kann, daß das Lenksystem wegen der Radaufhängungsregulie
rung diagonale Vibration verursacht.
Diese und weitere Aufgaben der Erfindung können durch ein
Radaufhängungssystem für ein Kraftfahrzeug gelöst werden,
das Dämpfungsregulierungsmittel für die Veränderung des
Dämpfungskraftkennwertes eines Stoßdämpfers, Detektormit
tel für das Erfassen einer Differenz der Dämpfungskraft
zwischen den Stoßdämpfern für die rechten und linken Räder
und ein Steuergerät für die Steuerung des Dämpfungsregu
lierungsmittels zur härteren Einstellung des Dämpfungs
kraftkennwertes, wenn die Differenz in der Dämpfungskraft
einen vorherbestimmten Wert überschreitet, aufweist.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bewirkt das
Steuergerät, daß die Dämpfungsregulierungsvorrichtung den
Dämpfungskraftkennwert dann härter macht, wenn die Diffe
renz in der Dämpfungskraft zwischen den Vorder- und Hin
terrädern einen vorgegebenen Wert überschreitet.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist das Radaufhän
gungssystem des weiteren Mittel zur Erfassung vertikaler
Bewegungen des Fahrzeuges im Zustand der Geradeausfahrt
und Mittel zur Erfassung von Rollbewegungen bei Geradeaus
fahrt auf. Das Steuergerät veranlaßt die Dämpfungsregu
lierungsvorrichtung zu einer Verhärtung des Dämpfungs
kraftkennwertes eines Stoßfängers mit weicher Charakteri
stik, wenn die Rollbewegungskomponente um einen vorgege
benen Wert größer ist als die Vertikalbewegungskomponente.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist das Radaufhän
gungssystem des weiteren Vertikalbewegungserfassungsmittel
für das Erfassen der Vertikalbewegung des Fahrzeuges bei
Geradeausfahrt und Neigungsdetektormittel für die Erfas
sung von Neigungsbewegungskomponenten ebenfalls in Gerade
ausfahrt auf. Das Steuergerät veranlaßt die Dämpferregu
lierungsvorrichtung, den Dämpfungskraftkennwert eines
Stoßdämpfers mit weicher Charakteristik härter zu machen,
wenn die Neigungsbewegungskomponente um einen vorgegebenen
Wert größer ist als die Vertikalbewegungskomponente.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist das Radaufhän
gungssystem des weiteren eine Auslösewertvorgabevorrich
tung für das Einstellen eines Schwellenwertes der Empfind
lichkeit für das Wechseln des Dämpfungskraftkennwertes des
Stoßdämpfers auf. Die Auslösewertvorgabevorrichtung ver
sieht den Schwellenwert mit einem solchen Wert, daß der
Stoßdämpfer der rechten und linken Räder mit einem wei
cheren Dämpfungskraftkennwert dann härter gestellt wird,
wenn die Differenz in der Dämpfungskraft zwischen den
rechten und linken Rädern einen vorgegebenen Wert über
schreitet.
Die Auslösewertvorgabevorrichtung liefert einen Schwellen
wert in der Größe, daß ein Stoßdämpfer mit einem weicheren
Dämpfungskraftkennwert am Vorder- bzw. Hinterrad härter
gestellt wird, wenn die Differenz der Dämpfungskraft zwi
schen den vorderen und hinteren Rädern einen vorgegebenen
Wert überschreitet.
Bei einem weiteren Merkmal der Erfindung weist das Radauf
hängungssystem des weiteren eine Auslösewertvorgabevor
richtung auf. Die Auslösewertvorgabevorrichtung gibt den
Schwellenwert in einer solchen Größe vor, daß ein Stoß
dämpfer mit einem weicheren Kraftkennwert auf der rechten
oder linken Seite härter gestellt wird, wenn die Rollbewe
gungskomponente um einen vorgegebenen Wert größer ist als
die Vertikalbewegungskomponente des Fahrzeuges.
Die Auslösewertvorgabevorrichtung gibt den Schwellenwert
in einer solchen Höhe vor, daß ein Stoßdämpfer, der an den
Vorder- bzw. Hinterrädern einen weicheren Dämpfungskraft
kennwert hat, dann härter gestellt wird, wenn die Nei
gungsbewegungskomponente um einen vorgegebenen Wert größer
ist als die Vertikalbewegungskomponente des Fahrzeuges.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das
Radaufhängungssystem Einstellmittel für die Einstellung
des vorgebenen Wertes auf. Das gesamte Einstellmittel
stellt den vorgegebenen Wert relativ niedrig ein, wenn die
Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Nach einem weiteren Merk
mal reduziert das Einstellmittel den vorgegebenen Wert,
wenn der Reibungskoeffizient zwischen Rad- und Straßen
oberfläche abnimmt.
Des weiteren kann das Radaufhängungssystem für ein Kraft
fahrzeug Frequenzspekulationsmittel für das Schätzen der
Frequenz der Vibration des Fahrzeuges aufweisen. Das Steu
ergerät verändert den Vorgabewert entsprechend der Fre
quenz. Die Frequenz kann erhalten werden auf der Grundlage
einer Beziehung zwischen der Bewegungsgeschwindigkeit von
gefederten und ungefederten Teilen des Fahrzeuges und der
Frequenz. Die Beziehung wird im allgemeinen vorher durch
Experiment oder sonstwie ermittelt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform erhöht das Steuerge
rät die vorherbestimmte Vorgabe in bezug auf die rechten
und linken Räder, wenn die Frequenz hoch ist. Alternativ
reduziert das Steuergerät die vorherbestimmte Vorgabe in
bezug auf die rechten und linken Räder, wenn die Frequenz
niedrig ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform erhöht das Steuergerät
den vorgegebenen Wert stark, um keine Veränderung des Däm
pfungskraftkennwertes des Stoßdämpfers zu bewirken, wenn
die Frequenz hoch ist, und steuert die Vorgabe gegen Null,
so daß die Dämpfungskraft jedes der Stoßdämpfer deren Däm
pfungskraftkennwert gesteuert wird, in der gleichen Rich
tung wirksam wird.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung reguliert das
Steuergerät die Stoßdämpfer für die einzelnen Räder unab
hängig, wenn die Fahrzeugsgeschwindigkeit geringer ist als
ein vorgegebener Wert, und reguliert dabei die Stoßdämpfer
für die Vorderräder und die Hinterräder in der Weise, daß
die Dämpfungskräfte der Stoßdämpfer für die Vorderräder in
der gleichen Richtung wirken wie diejenigen der Hinterrä
der, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als ein vor
gegebener Wert ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform reguliert das Steuer
gerät die Stoßdämpfer für die einzelnen Räder unabhängig
voneinander, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer ist
als ein vorgegebener Wert, und reguliert die Stoßdämpfer
in der Weise, daß die Dämpfungskraft jedes der Stoßdämpfer
für die Vorderräder in der gleichen Richtung wirkt, wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als ein vorgegebe
ner Wert.
Wenn die Dämpfungskraft immer für jedes der Räder unabhän
gig reguliert wird, würde die Differenz in der Dämpfungs
kraft zwischen den einzelnen Rädern unerwünscht erhöht.
Als Ergebnis würde ein unterschiedliches Eigenlenkverhal
ten bei Rechts- und Linkskurven entstehen, so daß es zu
diagonaler Vibration käme. Entsprechend einer der bevor
zugten Ausführungsformen der Erfindung werden jedoch die
Dämpfungskraftkennwerte des weicheren der Stoßdämpfer für
die rechten und linken Räder dann härter, wenn die Diffe
renz in der Dämpfungskraft zwischen den rechten und linken
Rädern einen vorgegebenen Wert überschreitet. Als Ergebnis
davon kann die diagonale Vibration verhindert und eine
verbesserte Fahrstabilität erreicht werden. Analog wird
bei anderen Ausführungsformen der Erfindung die Dämpfungs
kraft in der Weise geändert, daß Fahrstabilität garantiert
wird.
Weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile gehen
aus der nachstehenden Beschreibung hervor, in der mit Be
zug auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele erläutert
werden. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeuges,
auf das die Erfindung angewandt werden kann,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht mit einem wesentli
chen Teil eines Stoßdämpfers,
Fig. 3 eine Explosions- bzw. perspektivische Ansicht
eines Aktuators des Stoßdämpfers,
Fig. 4 eine Graphik mit dem Dämpfungskraftkennwert
des Stoßdämpfers,
Fig. 5 eine Ansicht eines Simulationsmodelles eines
Vibrationssystems eines Fahrzeuges entspre
chend der Erfindung,
Fig. 6 eine schematische und perspektivische Ansicht
eines Schrittmotors,
Fig. 7 eine schematische Draufsicht von Rotor und
Stator,
Fig. 8 eine Ansicht der Unterseite des Deckels,
Fig. 9 ein Blockdiagramm eines Steuersystems für die
erfindungsgemäße Radaufhängung,
Fig. 10 ein Flußdiagramm für den sich ändernden Däm
pfungskraftkennwert entsprechend dem Betriebs
zustand des Fahrzeuges,
Fig. 11 ein Flußdiagramm für die Basissteuerung für
die Veränderung des Dämpfungskraftkennwertes,
Fig. 12 ein Vorderteil eines Flußdiagramms einer
Steuerung für die Veränderung des Dämpfungs
kraftkennwertes von Stoßdämpfern für die Vor
derräder,
Fig. 13 ein letzter Teil eines Flußdiagrammes einer
Steuerung für die Veränderung des Dämpfungs
kraftkennwertes von Stoßdämpfern für die Vor
derräder,
Fig. 14 ein Blockdiagramm eines Steuersystems für das
Radaufhängungssystem entsprechend einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 15 ein Vorderteil eines Flußdiagrammes einer
Steuerung für die Veränderung des Dämpfungs
kraftkennwertes von Stoßdämpfern für Vorderrä
der,
Fig. 16 ein letzter Teil eines Flußdiagramms einer
Steuerung für die Veränderung des Dämpfungs
kraftkennwertes von Stoßdämpfern für die Vor
derräder,
Fig. 17 eine graphische Darstellung einer Beziehung
zwischen Dämpfungskraft, relativer Bewegungs
geschwindigkeit des gefederten Teils in bezug
auf den ungefederten Teil und Schwellenwerte
α und β,
Fig. 18 ein Flußdiagramm einer Steuerung für die
Veränderung des Dämpfungskraftkennwertes von
Stoßdämpfern entsprechend einer weiteren Aus
führungsform,
Fig. 19 eine graphische Darstellung der Beziehung
zwischen der relativen Bewegungsgeschwindig
keit und der Vibrationsfrequenz des Fahrzeugs,
Fig. 20 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi
schen der Bewegungsgeschwindigkeit des gefe
derten Teils und der Vibrationsfrequenz des
Fahrzeuges,
Fig. 21 bis 24 Flußdiagramme einer Steuerung für die Ver
änderung des Dämpfungskraftkennwertes von
Stoßdämpfern entsprechend einer weiteren Aus
führungsform der Erfindung.
Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines
Fahrzeuges 9 mit einem Radaufhängungssystem entsprechend
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 1 ist das Radaufhängungssystem für jedes einzelne
Fahrzeugrad vorgesehen. Die Radaufhängungssysteme sind
jeweils mit Stoßdämpfern 1, 2, 3 und 4 ausgestattet. Die
Stoßdämpfer 1, 2, 3 und 4 können auf 10 verschiedene Däm
pfungsstufen durch (nicht gezeigte) Aktuatoren eingestellt
werden. Die Stoßdämpfer 1, 2, 3 und 4 sind auch mit Druck
sensoren für die Erfassung des hydraulischen Druckes in
den Stoßdämpfern 1, 2, 3 und 4 versehen. Bezugszeichen 7
ist eine um den Stoßdämpfer herum angeordnete Schrauben
feder. Bezugszeichen 8 entspricht einem Steuergerät zur
Abgabe eines Steuersignals an den Aktuator, so daß der
Dämpfungskraftkennwert der Stoßdämpfer 1, 2, 3 und 4 ver
ändert wird.
Das Fahrzeug 9 besteht aus einem gefederten Teil bzw. ei
nem Karosserieteil und einem ungefederten Teil bzw. Rad
aufhängungsteil. Der gefederte Teil des Fahrzeuges 9 ist
mit Beschleunigungssensoren 11, 12, 13 und 14 für das lin
ke Vorderrad, das rechte Vorderrad, das linke Hinterrad
und das rechte Hinterrad versehen. Ein Fahrzeuggeschwin
digkeitssensor 15 zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindig
keit ist im Instrumententräger vorgesehen. Das Bezugszei
chen 16 bezeichnet einen Wahlschalter für die Betriebsform
zur Umschaltung des vorgegebenen Dämpfungskraftkennwertes
der Stoßdämpfer 1, 2, 3 und 4 zwischen hartem, weichem und
geregeltem Modus, die der Fahrer vorwählt. Wenn die harte
Stufe gewählt wird, wird der Dämpfungskraftkennwert so
eingestellt, daß der Dämpfungskraftkennwert der Stoßdäm
pfer hart ist. Wenn die weiche oder Komfortstufe gewählt
wird, wird der Dämpfungskraftkennwert so festgelegt, daß
eine weiche Dämpfercharakteristik entsteht. Wenn der Re
gelmodus gewählt wird, ändert sich der Dämpfungskraftkenn
wert entsprechend einer Kennlinie nach einem Kennfeld oder
einer Tabelle, die in dem Steuergerät 8 abgespeichert
sind.
Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht wesentlicher Teile
des Stoßdämpfers 1. Der Stoßdämpfer 1 weist eine Kolben
und Zylindereinheit 21, 22 mit einem Kolben und einer mit
dem Kolben fest verbundenen Kolbenstange auf. Die Kolben
einheit 22 ist im Zylinder 21 für reziproke Bewegung an
geordnet. Der Zylinder 21 ist mit dem gefederten Teil des
Fahrzeuges verbunden, während die Kolbeneinheit 22 mit dem
ungefederten Teil des Fahrzeuges verbunden ist. Die Kol
beneinheit 22 weist Öffnungen 23 und 24 auf. Eine Öffnung
23 ist normalerweise geöffnet. Die Größe bzw. der Weg der
anderen Öffnung 24 ist einstellbar, so daß sich zehn ver
schiedene Größen ergeben.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht des Aktuators 41
des Stoßdämpfers 1. Aktuatoren 41, 42, 43 und 44 sind je
weils für die Stoßdämpfer 1, 2, 3 und 4 vorgesehen. Wie in
Fig. 2 und 3 gezeigt, weist der Aktuator 41 eine drehbar
in einer an der Kolbeneinheit 22 befestigten Muffe 25 an
geordnete Welle 26, eine erste Platte mit Bohrungen 29,
die am unteren Ende der Welle montiert und mit neun runden
Öffnungen 28 ausgestattet ist, und eine zweite Platte mit
Öffnungen 31, die am unteren Ende der Muffe 25 montiert
ist und eine längliche Öffnung 30 aufweist, auf. Wenn die
Welle 26 gedreht wird, wird die längliche Öffnung 30 mit
null bis neun runden Öffnungen 28 in Verbindung gebracht.
Eine obere Kammer 32 und eine untere Kammer 33 sind mit
einem Fluid gefüllt, das eine bestimmte Viskosität auf
weist und zwischen den oberen und unteren Kammern 32 und
33 über die Öffnungen 23 und 24 fließen kann.
Die anderen Stoßdämpfer 2, 3 und 4 haben den gleichen Auf
bau wie der Stoßdämpfer 1 und weisen die Aktuatoren 42, 43
und 44 auf.
Fig. 4 zeigt den Dämpfungskraftkennwert der Stoßdämpfer 1,
2, 3 und 4. Die Bezugszeichen D1 und D10 sind die entspre
chenden Dämpfungskraftkennwerte. Die Dämpfungskraft der
Stoßdämpfer 1, 2, 3 und 4 befindet sich auf der Ordinate,
und auf der Abszisse ist eine relative Bewegungsgeschwin
digkeit (Xs-Xu) des gefederten Teils Xs in bezug auf den
ungefederten Teil Xu aufgetragen. Damit kann der Däm
pfungskraftkennwert der Stoßdämpfer 1, 2, 3 und 4 durch
Auswahl einer der Kennungen D1 bis D10 in Fig. 4 gewählt
werden. In Fig. 4 ist die Kennung D1 die weichste und die
Kennung D10 die härteste. Der Dämpfungskraftkennwert D1
kann erhalten werden, wenn die längliche Öffnung 30 mit
allen runden Öffnungen 28 in Verbindung gebracht wird.
Wenn auf der anderen Seite die längliche Öffnung 30 mit
keiner der runden Öffnungen 28 in Verbindung steht, kann
der Dämpfungskraftkennwert D10 erhalten werden.
Fig. 5 zeigt ein Simulationsmodell des Vibrationsmechanismus
entsprechend der dargestellten Ausführungsform. In
Fig. 5 bezeichnen die Bezugszeichen ms, mu, xs, xu, ks, kt
und Dk jeweils die Masse des gefederten Teils, die Masse
des ungefederten Teils, die Bewegung des gefederten Teils,
die Bewegung des ungefederten Teils, die Federkonstante
und den Dämpfungskraftkennwert.
Fig. 6 ist eine schematische Ansicht eines Schrittmotors
27, der mit einem Zylinder 50 ausgestattet ist, wobei der
Rotor im Zylinder 50, im Stator 52 und im Deckel 53 aufgenommen
ist. Fig. 7 ist eine Draufsicht des Rotors 51 und
des Stators 52. Der Rotor 51 ist an der äußeren Fläche mit
einer eckigen Verzahnung und der Stator 52 mit quadratischen
Zähnen an einer inneren der Verzahnung des Rotors 51
entsprechenden Fläche ausgeformt. Ein Solenoid 54 deckt
den Stator 52 ab. Der Rotor ist mit einem Paar Zapfen 55,
56 ausgestattet, die als Anschläge dienen, der Deckel 53
ist mit einem Paar Rillen 57 und 58 ausgeführt. Der Zapfen
55 steht mit der Rille im Eingriff, so daß die Drehbewegung
des Rotors 51 eingeschränkt wird. Der Zapfen 56 steht
mit der Rille 58 im Eingriff. Als Ergebnis wird die Positionierung
des Deckels 53 in bezug auf den Rotor 51 erleichtert.
Zu diesem Zweck ist die Winkellänge der Rille
58 größer als die der Rille 57. Demzufolge wird die Drehbewegung
immer durch die Rille 57 eingeschränkt. Wenn der
Rotor 51 in Fig. 8 in der Uhrzeigerrichtung rotiert, wird
der Dämpfungskraftkennwert Dk in der Weise erhöht, daß der
Dämpfungskraftkennwert härter wird. Die Drehung entgegen
die Uhrzeigerrichtung des Rotors 51 macht den Dämpfungs
kraftkennwert weicher. Wenn der Rotor 51 in der Rotation
in bezug auf den Stator um einen Zahn vorgeschoben wird,
wird der Dämpfungskraftkennwert Dk um eine Einheit geän
dert. Wenn demzufolge der Zapfen 55 in einer ersten Posi
tion zu liegen kommt (in Fig. 8 am rechten Ende), nimmt
der Dämpfungskraftkennwert Dk den Wert D10 an, der den
härtesten Dämpfungskraftkennwert liefert. Wenn auf der an
deren Seite der Zapfen 55 in einer zweiten Lage befindlich
ist (linkes Ende in Fig. 8), nimmt der Dämpfungskraftkenn
wert Dk den Wert von D1 an, der die weicheste Charakteri
stik liefert.
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems eines
Radaufhängungssystems für ein Kraftfahrzeug entsprechend
der Erfindung. Das Steuergerät 8 umfaßt einen Erfassungs
bereich 80 und einen Einstellbereich 81. Der Erfassungsbe
reich 80 erhält Signale von den Drucksensoren 61, 62, 63
und 64, die die Dämpfungskraft Fsi jedes der Räder erfas
sen, von Beschleunigungssensoren 11, 12, 13 und 14, die
die Beschleunigung des gefederten Teils ai erfassen, und
von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 für die Erfas
sung der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Der Einstellbereich 81
erhält Signale von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15,
ein Lenkwinkelsensor 65 liefert den Lenkwinkel R, das ABS-
System den Reibungskoeffizienten µ. Der Erfassungsbereich
80 berechnet den Dämpfungskraftkennwert Dki zur Bestimmung
des Dämpfungskraftkennwertes der Stoßdämpfer 1, 2, 3 und 4
und liefert ein Steuersignal an die Aktuatoren 41, 42, 43
und 44, so daß der Dämpfungskraftkennwert der Stoßdämpfer
1, 2, 3 und 4 gesteuert wird. Wenn ein Signal aus dem Ein
stellbereich 81 kommt, berechnet der Erfassungsbereich 80
die Differenz im absoluten Wert (Dkl-Dkr) (l, r: linke und
rechte Stoßdämpfer 1, 2, 3 und 4) des Dämpfungskraftkenn
wertes Dki. Wenn der absolute Wert (Dkl-Dkr) größer ist
als ein vorgegebener Wert t oder die Vorgabe, produziert
der Erfassungsbereich 80 das Signal an einen der Aktuato
ren 41, 42, 43 und 44 des Stoßdämpfers, der die weichere
Dämpfungskraft hat, um ihn ausgehend von dem Wert Dki zu
D(k+l)i härter zu machen. Der Einstellbereich 81 berechnet
die Vorgabe t auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindig
keit V, des Lenkwinkels R und des Reibungskoeffizienten u
im Lichte des dort abgespeicherten Kennfeldes bzw. der Ta
belle. Die Dämpfungskraft Fsi nimmt einen kontinuierlichen
Wert an. Wenn er auf den gefederten Teil nach oben wirk
sam wird oder wenn der gefederte und der ungefederte Teil
aufeinander zubewegt werden, nimmt sie einen positiven
Wert an. Wenn im Gegensatz dazu die gefederten und die
ungefederten Teile voneinander weg bewegt werden, nimmt er
einen Negativwert an.
Fig. 10 zeigt ein Flußdiagramm einer Dämpfungskraftkenn
wert-Auswahlsteuerung bei eingeschalteter Regelfunktion.
Diese Steuerung schränkt die Höhe des Dämpfungskraftkenn
wertes Dki in der Weise ein, daß keine unerwünschte Vibra
tion und verzögerte Reaktion aufgrund übermäßiger Verände
rungen des Dämpfungskraftkennwertes entstehen.
In Fig. 10 erhält das Steuergerät 8 die Fahrzeuggeschwin
digkeit V und die Beschleunigung ai. Dann prüft das Steu
ergerät 8, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist als
ein erster vorgegebener Wert V1 (3 km). Wenn die Fahrzeug
geschwindigkeit nicht höher ist als der erste vorgegebene
Wert V1, wählt das Steuergerät 8 den Dämpfungskraftkenn
wert Dki in Höhe des Wertes D8i, um die Härte zu erhöhen
und damit Aufbäumen und Bremsnicken zu verhindern. Wenn
auf der anderen Seite die Fahrzeuggeschwindigkeit über V1
liegt, prüft das Steuergerät 8 auf der Grundlage der Be
schleunigung ai innerhalb einer bestimmten Zeitperiode, ob
der Straßenzustand schlecht ist oder die Straße einen gu
ten Reibungswert hat.
Wenn der Straßenzustand schlecht ist, prüft das Steuerge
rät 8 des weiteren, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit einen
dritten vorgegebenen Wert V3 (beispielsweise 50 km/h)
überschreitet. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist
als der dritte vorgegebene Wert V3, wählt das Steuergerät
8 den Dämpfungskraftkennwert Dki im Bereich der Werte von
D5i bis D7i, was einen relativ harten Dämpfungskraftkenn
wert ergibt.
Wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug auf einer guten
Straße fährt, bzw. festgestellt wird, daß das Fahrzeug auf
einer ebenen Straße fährt, prüft das Steuergerät 8, ob die
Fahrzeuggeschwindigkeit V höher ist als ein zweiter vorge
gebener Wert V2 (beispielsweise 30 km/h). Wenn die Ge
schwindigkeit V nicht größer ist als der zweite vorgege
bene Fahrzeuggeschwindigkeitswert V2, ändert das Steuer
gerät 8 den Dämpfungskraftkennwert Dki im Bereich D1i bis
D3i, so daß eine relativ weiche Dämpfungscharakteristik
geliefert wird. Dies verbessert den Fahrkomfort.
Wenn festgestellt wird, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit V
größer ist als der zweite vorgegebene Wert V2, prüft das
Steuergerät 8 des weiteren, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit
V höher ist als ein vierter vorgegebener Wert V4 (bei
spielsweise 60 km/h). Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
nicht größer ist als der vierte vorgegebene Wert V4, re
gelt das Steuergerät 8 den Dämpfungskraftkennwert Dki auf
einen Wert von D2i bis D6i, um die Dämpfungscharakteristik
in einem relativ breiten Bereich von weich bis hart einzu
stellen. Dies verbessert sowohl den Fahrkomfort wie auch
die Stabilität.
Wenn auf der anderen Seite festgestellt wird, daß die
Fahrzeuggeschwindigkeit den vorgegebenen Fahrzeuggeschwin
digkeitswert V4 überschreitet, prüft das Steuergerät des
weiteren, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als
ein fünfter vorgegebener Wert (beispielsweise 80 km/h).
Wenn als Ergebnis dessen die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht
größer ist als der fünfte vorgegebene Wert und kein unge
wöhnlicher Fahrzustand vorliegt, regelt das Steuergerät 8
den Dämpfungskraftkennwert Dki in einem Bereich von D4i
bis D8i in der Weise ein, daß die Dämpfungscharakteristik
hart wird. Demzufolge können sowohl der Fahrkomfort wie
auch die Fahrstabilität verbessert werden.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als der fünfte
vorgegebene Wert V5 oder wenn das Fahrzeug sich in einem
Hochgeschwindigkeitsfahrzustand befindet, regelt das Steu
ergerät 8 den Dämpfungskraftkennwert DKi in einem Bereich
von D7i bis D10i in der Weise ein, daß die Dämpfungscha
rakteristik hart wird. Dies verbessert die Fahrstabilität.
Fig. 11 zeigt ein Basisflußdiagramm einer Steuerung zur
Veränderung des Dämpfungskraftkennwertes für die Stoßdäm
pfer 1, 2, 3 und 4, wenn der Regelmodus gewählt wird.
Die Steuergerät 8 erhält Signale der Beschleunigung ai von
den Beschleunigungssensoren 11, 12, 13 und 14, der Däm
pfungskraft Fsi von den Drucksensoren 61, 62, 63 und 64,
der Fahrzeuggeschwindigkeit V von dem Fahrzeuggeschwindig
keitssensor 15, den Reibungskoeffizienten µ vom ABS-System
(Antiblockiersystem für die Bremsanlage). Dann berechnet
das Steuergerät 8 die Bewegungsgeschwindigkeit des gefe
derten Teils Xsi durch Integration der vertikalen Be
schleunigung ai. Als nächstes berechnet das Steuergerät 8
die ideale Dämpfungskraft Fai durch Multiplikation der
Bewegungsgeschwindigkeit Xsi mit einer Konstante K (K<0).
Anschließend berechnet das Steuergerät 8 einen Parameter
hα (hα = Fsi (Fai-αFsi) . . . (1). Das Steuergerät 8 stellt
fest, ob der Wert des Parameters hα positiv ist oder
nicht.
Wenn der Parameter hα positiv ist, läßt das Steuergerät 8
demzufolge den Schrittmotor 27 um einen Schritt in Uhrzei
gerrichtung in Fig. 8 vorrücken, so daß der Dämpfungs
kraftkennwert Dki auf den Wert D(k+1)i vorrückt. Das
heißt, das Steuergerät 8 ändert den Dämpfungskraftkennwert
um einen Schritt in Richtung hart. Wenn der Parameter hα
negativ ist, berechnet das Steuergerät 8 des weiteren ei
nen zusätzlichen Parameter hβ auf der Grundlage einer For
mel (hβ = Fsi (Fai-βFsi)) (2). Wenn der Wert hβ kein
negativer Wert ist, hält das Steuergerät 8 den Wert Dki
und geht zum nächsten Rechnungszyklus über. Wenn der Wert
hβ negativ ist, dreht das Steuergerät 8 den Schrittmotor
27 um einen Schritt in entgegengesetzter Uhrzeigerrich
tung, um einen Dämpfungskraftkennwert D(k-1) zu erhalten,
der einen um einen Schritt weicheren Dämpfungskraftkennwert
liefert als der Wert Dki. Die Werte α und β sind Schwel
lenwerte für die Verhinderung von akustischen Schwingungen
im Bereich des Dämpfungskoeffizienten. Der Wert α nimmt
einen Wert größer als 1 an, der Wert β nimmt dagegen einen
kleineren Wert als 1 an, aber größer als 0. Als Ergebnis
nimmt der Wert hα normalerweise einen negativen Wert an
und der Wert β einen positiven Wert, so daß der Wechsel
des Wertes Dki unterdrückt wird. Wenn die tatsächliche
Dämpfungskraft Fsi und die ideale bzw. optimale Dämpfungs
kraft Werte mit dem gleichen Vorzeichen einnehmen, sind
beide Werte hα und hβ negativ. In diesem Fall wird der
Dämpfungskraftkennwert Dki auf einen Wert D(k-1) geändert,
der eine weichere Dämpfungscharakteristik liefert als der
Wert Dki.
Die Fig. 12 und 13 zeigen
Flußdiagramme eine Steuerung
zur Veränderung des Dämpfungskraftkennwertes und zur Ver
hinderung von diagonaler Vibration bei Wahl des Regelmo
dus. Der Einstellbereich 81 erhält die Fahrzeuggeschwin
digkeit vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15, den Lenk
winkel R vom Lenkwinkelsensor 65 und den Reibungskoeffi
zienten µ aus dem ABS-Steuergerät. Der Einstellbereich 81
prüft, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als die
vierte vorgegebene Geschwindigkeit V4. Wenn die Fahrzeug
geschwindigkeit nicht größer ist als die vierte vorgege
bene Geschwindigkeit V4, läßt der Einstellbereich 81 den
Dämpfungskraftkennwert Dki unverändert. Dies deshalb, weil
es bei einem solchen Zustand niedriger Geschwindigkeit ei
ne Gefahr der diagonalen Vibration gibt.
Wenn im Gegensatz dazu das Ergebnis negativ ist und die
Fahrzeuggeschwindigkeit größer als üblich ist, prüft das
Steuergerät 8, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist
als der fünfte vorgegebene Geschwindigkeitswert V5. Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht größer ist als der fünf
te vorgegebene Geschwindigkeitswert V5, prüft das Steuer
gerät 8, ob der Reibungskoeffizient µ höher ist als ein
vorgegebener Wert µ0 oder nicht. Wenn das Ergebnis positiv
ist und der Reibungskoeffizient µ nicht größer ist als ein
vorgegebener Wert µ0, prüft das Steuergerät 8 anschlie
ßend, ob der Lenkwinkel R größer ist als der erste vorge
gebene Wert R1, um die auf das Fahrzeug wirkende und die
Fahrstabilität des Fahrzeuges beeinflussende Lenkkraft zu
bewerten.
Wenn der Lenkwinkel R größer ist als der erste Wert R1,
prüft das Steuergerät 8, ob der Lenkwinkel R größer ist
als ein zweiter vorgegebener Wert R2. Wenn das Ergebnis
positiv und der Lenkwinkel R größer ist als der zweite
vorgegebene Wert R2, liefert der Einstellbereich 81 die
Vorgabe t für die Differenz in der Dämpfungskraft zwischen
den Rädern in Höhe eines Wertes t1, beispielsweise 1, und
übermittelt das Signal t1 an den Erfassungsbereich 80.
Dies deshalb, weil in diesem Fahrzustand eines größeren
Lenkwinkels und eines geringen Reibungskoeffizienten das
Fahrzeug eine Tendenz hat, unerwünschte horizontale Bewe
gungen zu produzieren. Wenn das Ergebnis negativ ist und
der Lenkwinkel R nicht so groß ist, gibt der Erfassungs
bereich 80 den Vorgabewert t mit einem relativ größeren
Wert t2 vor, beispielsweise 2, und gibt ein Signal t2 an
den Erfassungsbereich 80 ab.
Wenn auf der anderen Seite der Lenkwinkel R kleiner ist
als der erste Winkel R1, liefert der Einstellbereich 81
einen Vorgabewert t mit einem großen Wert t3, beispiels
weise 3, und gibt das Signal t3 an den Erfassungsbereich
80 ab.
Wenn der Reibungskoeffizient µ größer ist als der Wert µ0,
prüft das Steuergerät 8 des weiteren, ob der Wert R größer
ist als der zweite Wert R2 oder nicht. Wenn der Wert R
nicht größer ist als der zweite Wert R2, wird die Vorgabe
auf den Wert t3 eingestellt. Wenn das Ergebnis positiv und
der Wert R größer ist als der zweite Wert R2, wird an
schließend geprüft, ob der absolute Wert des Lenkwinkels R
größer ist als ein dritter vorgegebener Wert R3. Wenn das
Ergebnis positiv und der Lenkwinkel R größer ist als der
dritte vorgegebene Wert R3, wird der Vorgabewert mit t1
festgesetzt, denn das Eigenlenkverhalten ändert sich ten
denziell so, daß diagonale Vibrationen entstehen. Wenn das
Ergebnis negativ und der Lenkwinkel R nicht größer ist als
der dritte vorgegebene Wert R3, wird die Vorgabe auf t2
festgesetzt, was dann an den Erfassungsbereich 80 gemeldet
wird.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den fünften vorgegebenen
Wert V5 überschreitet, das Fahrzeug sich also in einem
Hochgeschwindigkeitsfahrzustand befindet, setzt der Ein
stellbereich 81 die Vorgabe t mit einem kleineren Wert
fest als bei normalem Fahrzustand des Fahrzeuges.
Der Erfassungsbereich 80 stellt fest, ob der absolute Wert
der Differenz (Dkl-Dkr) größer ist als die Vorgabe t, die
durch den Einstellbereich 81 vorgegeben wird. Wenn das Er
gebnis positiv und der absolute Wert der Differenz (Dkl-
Dkr) größer ist als die Vorgabe t, dreht das Steuergerät 8
den Schrittmotor 27 um einen Schritt weiter, um den Däm
pfungskraftkennwert Dki auf einen Wert D(k+l)i zu erhöhen
und damit den Stoßdämpfer mit der weicheren Dämpfungscha
rakteristik härter zu machen. Wenn das Ergebnis negativ
und der absolute Wert der Differenz (Dkl-Dkr) nicht größer
ist als die Vorgabe t, gibt der Erfassungsbereich 80 kein
Signal ab, so daß der gleiche Dki-Wert aufrechterhalten
bleibt.
Wenn wie oben erwähnt die Differenz im Dämpfungskraftkenn
wert (Dkl-Dkr) der Stoßdämpfer für die rechten und linken
Räder die Vorgabe t überschreitet und damit das Fahrzeug
tendenziell diagonale Vibration produziert, dreht das
Steuergerät den Schrittmotor des Stoßdämpfers, der eine
weichere Dämpfungscharakteristik hat, in Uhrzeigerrichtung
in Fig. 8 und verändert den Dämpfungskraftkennwert vom
derzeitigen Wert Dki auf einen Wert D(k+l), so daß der
Dämpfungskraftkennwert härter wird. Als Ergebnis wird die
Differenz (Dkl-Dkr) vermindert, um diagonale Vibration zu
verhindern. Zusätzlich wird nach der obigen Ausführungs
form die Vorgabe dann reduziert, wenn die Möglichkeit
einer diagonalen Vibration aufgrund von Veränderungen des
Lenk-, Geschwindigkeits- und Straßenzustandes erhöht wird.
Demzufolge kann Fahrstabilität unabhängig vom Fahrzustand
des Fahrzeuges erreicht werden.
Fig. 14 zeigt ein Blockdiagramm entsprechend einer weite
ren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Das Steuergerät 8 ist zusätzlich zu den Einstell- und Er
fassungsbereichen 81, 82 mit einem Bereich zur Festlegung
von Schwellenwerten 82 versehen. Der Bereich zur Festle
gung von Schwellenwerten 82 erhält den Lenkwinkel R und
das Signal aus dem Einstellbereich 81 und produziert ein
Schwellensignal an den Erfassungsbereich 80.
Fig. 15 und 16 zeigen
Flußdiagramme einer Steuerung zur
Veränderung des Dämpfungskraftkennwertes bei eingeschalte
tem Regelmodus. Der Dämpfungskraftkennwert Dki kann inner
halb des Bereiches gesteuert werden, der mit Hilfe des
Verfahrens nach Fig. 10 bzw. nach dem vorstehenden Ausfüh
rungsbeispiel gewählt wurde.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht größer ist als
der Wert V4, wird das Vorgabesingal nicht abgegeben. Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als der Wert V4 und
kleiner als der Wert V5 und wenn der Reibungskoeffizient µ
nicht größer ist als der Wert µ0, wird die Vorgabe µ auf
den Wert τ1 festgelegt. Wenn der Reibungskoeffizient µ
größer ist als der Wert µ0, wird der Vorgabewert τ auf ei
nen Wert τ2 eingestellt, der größer ist als der Wert τ0.
Der Wert τ2 wird in den Erfassungsbereich 80 eingegeben.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V den Wert V5 überschrei
tet, wird festgestellt, ob der Reibungskoeffizient µ grö
ßer ist als der Wert µ0. Wenn der Reibungskoeffizient µ
nicht größer ist als der Wert µ0, wird der Vorgabewert τ
auf einen Wert τ0 gestellt, der kleiner ist als der Wert
τ1. Wenn auf der anderen Seite der Reibungskoeffizient µ
größer ist als der Wert µ0, wird die Vorgabe auf den Wert
τ1 gesetzt, der in den Festlegungsbereich 82 eingegeben
wird.
Wenn das Signal aus dem Einstellbereich 81 eingegeben
wird, berechnet der Festlegungsbereich 82 eine Vertikal
bewegungskomponente G und eine Rollbewegungskomponente der
Fahrzeugbewegung R auf der Grundlage der für die einzelnen
Räder durch die verschiedenen Beschleunigungssensoren 11,
12, 13 und 14 erfaßten Beschleunigung ai. Die Werte G und
R werden durch folgende Formeln erhalten:
G = (a1 + a2 + a3 + a4) (3)
R = (a1 + a3)/2 - (a2 + a4)/2 (4)
Dann stellt das Steuergerät 8 fest, ob der Lenkwinkel R
größer ist als ein vorgegebener Wert R0 und ob sich das
Fahrzeug im wesentlichen in einem Zustand der Geradeaus
fahrt befindet. Wenn das Ergebnis positiv und das Fahrzeug
im wesentlichen in einem Geradeausfahrzustand ist, prüft
der Festlegungsbereich 82, ob der absolute Wert eines Wer
tes R/G größer ist als die Vorgabe τ.
Wenn auf der anderen Seite der Lenkwinkel R größer ist als
der Wert R0 und das Fahrzeug also in einem Kurvenfahrt-
bzw. Lenkzustand ist, gibt der Festlegungsbereich 82
Schwellenwerte α und β mit Werten αsi und βsi vor, die in
den Erfassungsbereich 80 eingegeben werden. Wenn analog
der Wert R/G nicht größer ist als der Wert τ, gibt der
Festlegungsbereich 82 Schwellenwerte α und β mit Werten
αsi und βsi vor, die in den Erfassungsbereich 80 eingege
ben werden.
Wenn der Wert R/G größer ist als der Wert wird ferner
festgestellt, ob der Wert R positiv ist oder nicht. Wenn
das Ergebnis und der Wert R positiv sind, gibt der Festle
gungsbereich 82 Schwellenwerte α2 und β2, α4 und β4 mit
Werten αh4 und βh2, αh4 und βh4 vor, die in den Erfas
sungsbereich 80 eingegeben werden. Die Schwellenwerte α2
und
β2, α4 und β4 sind vorgesehen für die Änderung der Em
pfindlichkeit der Dämpfungskraftkennwertsteuerung der
linken Stoßdämpfer 2 und 4.
Wenn der Wert R negativ ist, gibt der Festlegungsbereich
82 Schwellenwerte α1 und β1, α3 und β3 mit Werten αh1 und
βh1, αh3 und βh3 vor, die in den Erfassungsbereich 80 ein
gegeben werden. Die Schwellenwerte α1 und β1, α3 und β3
sind vorgesehen für die Veränderung der Empfindlichkeit
der Dämpfungskraftkennwertsteuerung für die linken Stoß
dämpfer 1 und 3.
Fig. 17 ist eine graphische Darstellung, die eine Bezie
hung zwischen Dämpfungskraft, relativer Bewegungsgeschwin
digkeit (Xsi-Xui) des gefederten Teils und des ungefederten
Teils und den Schwellenwerten αi und βi zeigt. In den Fi
guren 17(a), (b), wird im Bereich Rh der Dämpfungskraft
kennwert von einem Wert Dki auf D(k+l)i geändert, um einen
härteren Dämpfungskraftkennwert zu liefern, und im Bereich
Rs wird der Dämpfungskraftkennwert von einem Wert Dki auf
D(k-l)i geändert, um einen weicheren Dämpfungskraftkennwert
zu liefern. Ein Bereich zwischen den Werten αhi und βh,
αsi und βsi zeigt einen Bereich, bei dem es keine Verände
rung des Dämpfungskraftkennwertes gibt, d. h. eine inaktive
Zone. Wenn Fig. 17(a) mit Fig. 17(b) verglichen wird, kann
gesehen werden, daß der Gradient der Linien αhi und βhi
kleiner ist als derjenige von αsi und βsi. Demzufolge sind
die Werte αsi und βsi im Bereich Rs größer als die Werte
αhi und βhi. Im Bereich Rh sind die Werte αhi und βhi
größer als die Werte αsi und βsi. Dies bedeutet, daß es
schwieriger ist, die Dämpfungskraftkennwerte weicher zu
machen als sie härter zu machen, falls die Schwellenwerte
αhi und βhi als Schwellenwerte αi und βi vorgegeben wer
den.
Normalerweise werden die Schwellenwerte αi und βi auf die
Werte αsi und βsi festgesetzt. Das Signal zur Bestimmung
der Schwellenwerte αi und βi wird in den Erfassungsbereich
80 eingegeben.
Der Erfassungsbereich 80 steuert den Dämpfungskraftkenn
wert Dki.
Nach dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden, falls
das Verhältnis der Rollbewegungskomponente R des Fahrzeu
ges zur Vertikalbewegung des Fahrzeuges größer ist als die
Vorgabe τ, die Schwellenwerte αi und βi auf der Grundlage
der Rollbewegungskomponente R so eingestellt, daß der Däm
pfungskraftkennwert rasch auf härter und kaum auf weicher
gestellt wird. Als Ergebnis verhindert dies, daß die Lenk
charakteristik eine diagonale Vibration erzeugt, dies gilt
auch, wenn eine bedeutende Lenkbewegung ausgeführt wird.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird,
falls die Differenz bei dem Dämpfungskraftkennwert (DkF-
DkR) (F: Stoßdämpfer 1, 2 (für Vorderräder), R: Stoßdäm
pfer 3, 4 (für Hinterräder)) größer ist als die auf der
Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V des Reibungskoef
fizienten µ und des Lenkwinkels R ermittelte Vorgabe τ,
der Dämpfungskraftkennwert Dki eines Stoßdämpfers mit ei
nem eher weichen Dämpfungskraftkennwert auf einen härteren
Wert D(k+l)i geändert. Bei der Steuerung des Dämpfungsko
effizienten Dki kann eine Neigungsbewegungskomponente P
verwendet werden. In diesem Fall wird der Wert P durch die
folgende Formel ermittelt:
P = (a1 + a2)/2 - (a3 + a4/2) (5)
Wenn der Wert P/G größer ist als die Vorgabe τL, die auf
der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Rei
bungskoeffizienten µ erhalten wird, wird das Vorzeichen
des Wertes P geprüft. Die Schwellenwerte αi und βi werden
in der gleichen Weise wie beim vorangegangenen Ausfüh
rungsbeispiel eingestellt, so daß ein Wechsel nach hart
leicht ist, während ein Wechsel nach weich nicht leicht
ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können bei
der Berechnung der Rollbewegungskomponente eine Rollbewe
gungskomponente R1 für den Vorderteil des Fahrzeuges und
eine Rollbewegungskomponenten R2 für den rückwärtigen Teil
des Fahrzeuges unabhängig berechnet werden, wobei die Wer
te R1, R2 durch R1=a1-a2 und R2=a3-a4 geliefert werden.
Dann werden auf der Grundlage des Ergebnisses des Verglei
ches der Werte der Koeffizienten R1/G und R2/G mit den
Vorgaben τR, den Vorzeichen R1 und R2 die Schwellenwerte
αi und βi bestimmt. Alternativ kann, falls die Neigungs
bewegungskomponente und die Vertikalbewegungskomponente
größer sind als die Vorgabe τD, eine Steuerung vorgenommen
werden, so daß der Dämpfungskraftkennwert Dki geändert
wird.
Bei der Veränderung des Dämpfungskraftkennwertes kann der
Wert Dki um größere Schritte auf Werte wie D(k+2)i oder
D(k-2)i geändert werden. In der dargestellten Ausführungs
form sind die Zapfen 55, 56 auf dem Rotor 51 ausgebildet.
Die Zapfen 55, 56 können jedoch auch auf dem Deckel 53
vorgesehen sein, und Rillen 57, 58 können statt dessen auf
dem Rotor 51 vorgesehen sein. Alternativ kann der Rotor 51
mit Zapfen und Rillen ausgestattet sein, die jeweils mit
Rillen und Zapfen, die auf dem Deckel 53 ausgebildet sind,
im Eingriff stehen. Obwohl im dargestellten Ausführungs
beispiel der Schrittmotor 27 verwendet wird, kann eben
falls ein Gleichstrommotor verwendet und durch Feedback-
Steuerung gesteuert werden, um einen Zieldämpfungskraft
kennwert für die Stoßdämpfer 1, 2, 3 und 4 zu liefern.
Im folgenden wird noch ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung erläutert.
In Fig. 18 wird ein Flußdiagramm einer Steuerung zur Ver
änderung des Dämpfungskraftkennwertes der Stoßdämpfer 1,
2, 3 und 4 bei eingeschaltetem Regelmodus gezeigt. Die Fi
guren 19 und 20 zeigen eine Beziehung zwischen der relati
ven Bewegungsgeschwindigkeit (Xs-Xu) zwischen den gefeder
ten und den ungefederten Teilen und der im Fahrzeug ent
stehenden Vibrationsfrequenz sowie eine Beziehung zwischen
der Bewegungsgeschwindigkeit des gefederten Teils und der
Vibrationsfrequenz. Diese Beziehungen werden vorher durch
Experiment bzw. durch Erfahrung ermittelt und in dem Steu
ergerät 8 als ein Kennfeld oder eine Tabelle abgespei
chert.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Vibra
tionsfrequenz auf der Grundlage der Kennfelder in den Fi
guren 19 und 20 geschätzt. Die Vorgabe t für die Verände
rung des Dämpfungskraftkennwertes wird auf der Grundlage
der geschätzten Frequenz eingestellt.
In Fig. 18 stellt das Steuergerät 8 fest, ob der absolute
Wert der relativen Bewegungsgeschwindigkeit (Xs-Xu) gerin
ger ist als ein vorgegebener Wert Rv0. Wenn das Ergebnis
positiv und der Wert (Xs-Xu) kleiner ist als der Wert Rv0,
prüft das Steuergerät 8, ob die festgestellte Vibration
nicht innerhalb des Frequenzbereiches liegt, in dem Reso
nanzfrequenzen der gefederten bzw. ungefederten Teile w1
und w2 eingeschlossen sind. In diesem Fall prüft das Steu
ergerät 8 des weiteren, ob der absolute Wert der Bewe
gungsgeschwindigkeit Xs größer ist als ein vorgegebener
Wert SV0. Wenn dies der Fall ist und die Bewegungsge
schwindigkeit Xs des gefederten Teils größer ist als der
Wert SV0, wird festgestellt, ob die ermittelte Vibrations
frequenz geringer ist als der Resonanzwert w1 des gefeder
ten Teils und das Fahrzeug sich in einem Bereich geringer
Frequenz befindet. Der Erfassungsbereich 80 setzt die Vor
gabe auf den Wert t3 fest. Wenn auf der anderen Seite die
Bewegungsgeschwindigkeit Xs kleiner ist als der Wert Sv0,
wird festgestellt, ob die Vibrationsfrequenz hoch ist. In
diesem Fall wird die Vorgabe auf einen genügend großen
Wert tb eingestellt, um den vorherigen Wert des Dämpfungs
kraftkennwertes Dki zu halten.
Wenn die Relativbewegung (Xs-Xu) größer ist als der Wert
Rv0, wird festgestellt, ob die ermittelte Frequenz in ei
nem Bereich liegt, in dem die Frequenzen w1 und w2 einge
schlossen sind. In diesem Fall wird die Vorgabe t auf ei
nen Wert t0 eingestellt, der kleiner ist, um die Differenz
im Dämpfungskraftkennwert auf praktisch null zurückzufüh
ren. Der Wert der Vorgabe wird in den Erfassungsbereich 80
eingegeben. In einem niedrigen Frequenzbereich wird eine
relativ große Vorgabe t3 eingestellt, so daß die Verände
rung des Dämpfungskraftkennwertes des Stoßdämpfers relativ
gering ist. Die diagonale Vibration wird graduell unter
drückt, und die Fahrstabilität wird verbessert.
Wenn auf der anderen Seite die Vibrationsfrequenz hoch
ist, wird die Vorgabe auf einen genügend großen Wert in
der Weise festgesetzt, daß der Dämpfungskraftkennwert
praktisch nicht verändert wird. Dies deshalb, weil die
Hochfrequenzvibration gedämpft werden kann, ohne den
Dämpfungskraftkennwert des Stoßdämpfers zu steuern. Dem
zufolge kann in einer solchen Hochfrequenzzone ein ent
sprechender Fahrkomfort erreicht werden.
Im folgenden wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der Er
findung beschrieben.
In Fig. 21 stellt das Steuergerät 8 fest, ob die Fahrzeug
geschwindigkeit den fünften Wert V5 überschreitet. Wenn
dies nicht der Fall ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit
nicht größer ist als der Wert V5, wird der Wert F auf 0
gestellt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als
der Wert V5, wird der Wert F auf 1 gestellt. Dann werden
die Beschleunigung ai von den Beschleunigungssensoren 11,
12, 13 und 14 und die Dämpfungskraft Fsi aus den Drucksen
soren 61, 62, 63 und 64 eingegeben. Das Steuergerät 8 be
rechnet die Bewegungsgeschwindigkeit Xsi des gefederten
Teils durch Integration des Wertes ai (Xsi=Σai). Danach
wird das gleiche Verfahren wie in Fig. 11 gezeigt durch
geführt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer ist als
der Wert V5, stellt das Steuergerät 8 fest, ob der Wert F1
ist. Wenn der Wert F nicht 1 ist, setzt das Steuergerät
8 den Dämpfungskraftkennwert auf einen Wert D10i, der den
härtesten Dämpfungskraftkennwert des Stoßdämpfers liefert.
Dann setzt das Steuergerät 8 den Wert F auf 1. Wenn die
Fahrzeuggeschwindigkeit V größer ist als der Wert V5 und
der Wert F1 ist, berechnet das Steuergerät 8 Schwellen
werte hαF für die Vorderräder, hαR für die Hinterräder,
der Grundlage der folgenden Formeln:
hαF = (hαFL + hαFR)/2
hαR = (hαRL + hαRR)/2
hβR = (hβFL + hβFR)/2
hβR = (hβRL + hβRR)/2
hαR = (hαRL + hαRR)/2
hβR = (hβFL + hβFR)/2
hβR = (hβRL + hβRR)/2
Dann führt das Steuergerät 8 die Steuerung für die Verän
derung des Dämpfungskraftkennwertes DkFi (F: für Vorder
räder) und DkRi (R: für Hinterräder) aus. Wie in den Figu
ren 23 und 24 gezeigt, erfolgt die Steuerung für den Däm
pfungskraftkennwert Dki für die Stoßdämpfer 1 und 3 - Vor
derräder - und die Stoßdämpfer 2 und 4 - Hinterräder - je
weils in Übereinstimmung mit dem gleichen Verfahren wie
bei Fig. 11.
Wenn auch die Erfindung unter Bezugnahme auf ein spezifi
sches bevorzugtes Ausführungsbeispiel erläutert wurde, ist
es dennoch für den Fachmann ersichtlich, daß Veränderungen
und Verbesserungen ohne Verlassen des Erfindungsrahmens
möglich sind. Der Erfindungsrahmen wird allein durch die
folgenden Patentansprüche bestimmt.
Claims (20)
1. Radaufhängungssystem für ein Kraftfahrzeug,
gekennzeichnet durch
einen zwischen dem gefederten Teil und dem ungefe derten Teil eines Fahrzeuges für jedes Fahrzeugrad angeordneten Stoßdämpfer,
Mittel zur Veränderung des Dämpfungskraftkennwertes des Stoßdämpfers,
Detektormittel für die Erfassung einer Differenz in der Dämpfungskraft zwischen den Stoßdämpfern der ein zelnen Räder,
ein Steuergerät für die Steuerung der Dämpfungs kraftkennwerte der Stoßdämpfer, so daß die Unter schiede in der Dämpfungskraft zwischen den Rädern dann begrenzt werden können, wenn sich das Fahrzeug in einem spezifischen Fahrzustand befindet.
einen zwischen dem gefederten Teil und dem ungefe derten Teil eines Fahrzeuges für jedes Fahrzeugrad angeordneten Stoßdämpfer,
Mittel zur Veränderung des Dämpfungskraftkennwertes des Stoßdämpfers,
Detektormittel für die Erfassung einer Differenz in der Dämpfungskraft zwischen den Stoßdämpfern der ein zelnen Räder,
ein Steuergerät für die Steuerung der Dämpfungs kraftkennwerte der Stoßdämpfer, so daß die Unter schiede in der Dämpfungskraft zwischen den Rädern dann begrenzt werden können, wenn sich das Fahrzeug in einem spezifischen Fahrzustand befindet.
2. Radaufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Steuergerät die Dämpfungsre
gulierungssteuerung in der Weise durchführt, daß der
Dämpfungskraftkennwert härter wird, wenn die Diffe
renz in der Dämpfungskraft einen vorherbestimmten
Vorgabewert überschreitet.
3. Radaufhängungssystem nach Anspruch 2, bei dem das
Steuergerät das Dämpfungsregulierungsmittel veran
laßt, den Dämpfungskraftkennwert härter zu machen,
wenn die Differenz in der Dämpfungskraft zwischen
Vorder- und Hinterrädern einen vorherbestimmten Vor
gabewert überschreitet.
4. Radaufhängungssystem nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Radaufhängungssystem für ein
Fahrzeug des weiteren Mittel zur Erfassung der Ver
tikalbewegung des Fahrzeuges in einem Geradeausfahr
zustand und Rolldetektormittel für die Erfassung von
Rollbewegungskomponenten bei Geradeausfahrt auf
weist, wobei das Steuergerät das Dämpfungsregulie
rungsmittel veranlaßt, den Dämpfungskraftkennwert
eines Stoßdämpfers mit weicherer Charakteristik dann
härter zu machen, wenn die Rollbewegungskomponente
um einen vorherbestimmten Vorgabewert größer ist als
die Vertikalbewegungskomponente.
5. Radaufhängungssystem nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Radaufhängungssystem für ein
Kraftfahrzeug des weiteren Mittel zur Erfassung der
Vertikalbewegung des Fahrzeuges im Geradeausfahrzu
stand und Mittel zur Erfassung der Neigungsbewe
gungskomponente im Geradeausfahrzustand aufweist,
wobei das Steuergerät das Dämpfungsregulierungs
mittel veranlaßt, den Dämpfungskraftkennwert eines
Stoßdämpfers mit weicher Charakteristik dann härter
zu machen, wenn die Neigungsbewegungskomponente um
einen vorherbestimmten Vorgabewert größer ist als
die Vertikalbewegungskomponente.
6. Radaufhängungssystem nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Radaufhängungssystem für ein
Kraftfahrzeug des weiteren Mittel zur Einstellung
der Vorgabe für die Einstellung des vorherbestimmten
Vorgabewertes entsprechend dem Fahrzeugfahrzustand
aufweist.
7. Radaufhängungssystem nach Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Einstellmittel den Vorgabewert
mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert.
8. Radaufhängungssystem nach Anspruch 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Einstellmittel den Vorgabewert
in dem Maße reduziert, wie der Reibungskoeffizient
abnimmt.
9. Radaufhängungssystem nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Radaufhängungssystem für ein
Kraftfahrzeug des weiteren Mittel zur Festlegung ei
nes Schwellenwertes der Empfindlichkeit für die Ver
änderung des Dämpfungskraftkennwertes des Stoßdäm
pfers aufweist, wobei das Schwellenfestsetzungsmit
tel den Schwellenwert in einer solchen Höhe fest
setzt, daß ein Stoßdämpfer mit einem weicheren Däm
pfungskraftkennwert zwischen rechts und links je
weils härter wird, wenn die Differenz der Dämpfungs
kraft zwischen rechten und linken Rädern einen vor
gegebenen Vorgabewert überschreitet.
10. Radaufhängungssystem nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Schwellenfestsetzungsmittel
den Schwellenwert so festsetzt, daß ein Stoßdämpfer
mit einem weicheren Kennkraftwert im Vergleich zum
Vorder- bzw. Hinterrad härter wird, wenn die Diffe
renz in der Dämpfungskraft zwischen den vorderen und
hinteren Rädern einen vorherbestimmten Vorgabewert
überschreitet.
11. Radaufhängungssystem nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Radaufhängungssystem für ein
Kraftfahrzeug des weiteren Mittel zur Erfassung des
Lenkwinkels aufweist, wobei die Schwellenfestset
zungsmittel einen Schwellenwert in der Höhe fest
setzen, daß ein Stoßdämpfer, der den jeweils wei
chere Kraftkennwert am rechten oder linken Rad auf
weist, härter wird, wenn die Rollbewegungskomponente
um mehr als einen vorherbestimmten Vorgabewert grö
ßer ist als die Vertikalbewegungskomponente des
Fahrzeuges.
12. Radaufhängungssystem nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Schwellenfestsetzungsmittel
den Schwellenwert in der Weise festsetzt, daß ein
Stoßdämpfer, der im Vergleich zwischen Vorder- und
Hinterrädern jeweils den weicheren Dämpfungskraft
kennwert aufweist, härter wird, wenn die Neigungs
bewegungskomponente um mehr als einen vorherbe
stimmten Vorgabewert größer ist als die Vertikal
bewegungskomponente des Fahrzeuges.
13. Radaufhängungssystem nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Radaufhängungssystem des wei
teren Mittel zur Festsetzung der Vorgabe für das
Festlegen des Vorgabewertes aufweist, wobei das ge
nannte Vorgabewertfestsetzungsmittel die Vorgabe bei
zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit auf einen rela
tiv kleinen Wert setzt.
14. Radaufhängungssystem nach Anspruch 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Festsetzungsmittel den vorge
gebenen Vorgabewert in dem Maße reduziert, wie der
Reibungskoeffizient zwischen Rad- und Straßenober
fläche abnimmt.
15. Radaufhängungssystem nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Radaufhängungssystem des wei
teren Frequenzschätzungsmittel für das Schätzen der
Frequenz der Vibration des Fahrzeuges aufweist, wo
bei das Steuergerät den vorherbestimmten Vorgabewert
in Entsprechung zur Frequenz verändert.
16. Radaufhängungssystem nach Anspruch 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Steuergerät den vorherbestimm
ten Vorgabewert in bezug auf das rechte und linke
Rad dann ändert, wenn die Frequenz hoch ist.
17. Radaufhängungssystem nach Anspruch 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Steuergerät den vorherbestimm
ten Vorgabewert in bezug auf die rechten und linken
Räder dann ändert, wenn die Frequenz niedrig ist.
18. Radaufhängungssystem nach Anspruch 16, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Steuergerät den vorherbestimm
ten Vorgabewert stark erhöht, um die Veränderung des
Dämpfungskraftkennwertes der Stoßdämpfer dann nicht
einzuschränken, wenn die Frequenz hoch ist, und den
vorherbestimmten Vorgabewert im wesentlichen auf
null einstellt, so daß die Dämpfungskraft jedes ein
zelnen der Stoßdämpfer, deren Dämpfungskraftkennwert
gesteuert wird, in der gleichen Richtung wirkt.
19. Radaufhängungssystem nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Steuergerät die Stoßdämpfer
für die einzelnen Räder dann unabhängig steuert,
wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger ist als
ein vorherbestimmter Wert und die Stoßdämpfer für
Vorder- und Hinterräder in der Weise steuert, daß
die Dämpfungskräfte für die Stoßdämpfer für die Vor
derräder in der gleichen Richtung wirken wie dieje
nigen der Hinterräder, wenn die Fahrzeuggeschwindig
keit größer ist als ein vorherbestimmter Wert.
20. Radaufhängungssystem nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Steuergerät die Stoßdämpfer
für die einzelnen Räder dann unabhängig voneinander
steuert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger
als ein bestimmter Wert ist, und die Stoßdämpfer in
der Weise steuert, daß die Dämpfungskraft jedes ein
zelnen der Stoßdämpfer für die Vorderräder in der
gleichen Richtung wirkt, wenn die Fahrzeuggeschwin
digkeit größer ist als ein vorherbestimmter Wert.
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