DE3873039T2

DE3873039T2 - Aktiv geregeltes kraftfahrzeugaufhaengungssystem mit pannensicherem system gegen stoerung der elektrischen schaltung.

Info

Publication number: DE3873039T2
Application number: DE8888119905T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Tsukamoto
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1988-11-29
Publication date: 1993-03-18
Anticipated expiration: 2008-11-30
Also published as: EP0318932B1; KR920004765B1; KR890007944A; JP2503241B2; JPH01145215A; US4919440A; EP0318932A2; DE3873039D1; EP0318932A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein aktiv geregeltes Aufhängungssystem für ein Kraftfahrzeug, welches System eine Ausfallsicherheitsfunktion bei einer Betriebsstörung des Systems aufweist.
Ein derartiges System ist in JP-A-59-186708 beschrieben. Es weist folgendes auf:
- mindestens eine Aufhängungseinrichtung, die zwischen einem Fahrzeugkörper und einem Aufhängungsteil angeordnet ist, das ein Fahrzeugrad drehend lagert, welche Aufhängungseinrichtung über eine Kammer mit variablem Druck verfügt, die mit einem Arbeitsfluid gefüllt ist;
- eine Fluiddruckquelle;
- eine erste Ventileinrichtung, die zwischen der Fluiddruckquelle und der Aufhängungseinrichtung angeordnet ist und durch ein Steuersignal zum Einstellen des Drucks des Arbeitsfluids in der Druckkammer gesteuert wird, um die Aufhängungscharakteristik der Aufhängungseinrichtung zu ändern;
- eine Sensoreinrichtung zum Überwachen eines vorgegebenen Aufhängungsparameters zum Erzeugen eines Sensorsignals, das den Wert desselben repräsentiert;
- eine Ausfalldetektoreinrichtung zum Überwachen einer Ausfallbedingung des Aufhängungssystems; und
- eine Steuereinrichtung zum Liefern des Steuersignals auf Grundlage des Sensorsignals, falls kein Fehler des Systems vorliegt, und zum Liefern eines Ausfallsicherungssignals im Fall eines Fehlers des Systems.
Bei diesem System wird die Einstellung an der Seite der Vorderräder und der Seite der Hinterräder getrennt vorgenommen Wenn angenommen wird, daß beide Seiten für weiche Aufhängungscharakteristik geregelt werden, die dann auf harte Charakteristik geändert werden soll, überprüft das System, ob beide Seiten eine Änderung von weich nach hart erfahren. Wenn sich eine Seite nicht ändert, wird die Aufhängungscharakteristik für jede Aufhängung in den weichen Zustand rückgeführt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein aktiv geregeltes Aufhängungssystem anzugeben, das zu guten Fahreigenschaften eines Fahrzeugs im Fall einer Betriebsstörung des Aufhängungssystems führt.
Das erfindungsgemäße System weist die oben angegebenen Merkmale auf und ist dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Ventileinrichtung vorhanden ist, die von der Steuereinrichtung gesteuert wird und zwischen der Fluiddruckquelle und der ersten Ventileinrichtung angeordnet ist und in einer Stellung für Normalbetrieb den Fluß von Fluid von der Fluiddruckquelle zur ersten Ventileinrichtung zuläßt, und diesen Fluß in einer Ausfallsicherungsstellung sperrt, in der sie einen Fluß des Fluids von der Aufhängungseinrichtung zur Fluiddruckquelle so lange zuläßt, wie der Druck in der Druckkammer über einem Neutraldruck liegt.
Die Erfindung wird nun auf Grundlage von durch Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispielen beschrieben. Die Zeichnungen stellen folgendes dar:
Fig. 1 ist eine schematische Veranschaulichung für den Gesamtaufbau des bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrzeug-Aufhängungssystems mit einem Regelsystem, das das Aufhängungssystem aktiv regelt;
Fig. 2 ist ein Querschnitt durch ein Beispiel eines Hydraulikzylinders in Kombination mit einem Hydraulikdruck-Steuerventil, das dem Hydraulikzylinder zugehörig ist, um die Steifheit des letzteren einzustellen;
Fig. 3(A) und 3(B) sind Schnitte, die das Hydraulikdruck- Steuerventil von Fig. 2 zeigen, wobei Fig. 3(A) die Ventilposition zeigt, wie sie zum Verringern des Hydraulikdrucks im Hydraulikzylinder zum Erzielen weicher Aufhängungscharakteristik dient, und wobei Fig. 3(B) die Ventilposition zeigt, die zum Erhöhen des Hydraulikdrucks im Hydraulikzylinder zum Erzielen einer harten Aufhängungscharakteristik dient;
Fig. 4 ist ein Diagramm, das die Änderung des einem Drucksteuerventil zuzuführenden Hydraulikdrucks abhängig von einer Änderung einer Treibersignalspannung zeigt;
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung einer Hydraulikschaltung, die im aktiv geregelten Aufhängungssystem von Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm des bevorzugten Ausführungsbeispieles einer Regelungsschaltung im erfindungsgemäßen aktiv geregelten Aufhängungssystem, welche Regelungsschaltung die Rollstabilität des Aufhängungssystems einstellt und Ausfallsicherheitsbetrieb auf eine Betriebsstörung einer elektrischen Schaltung hin ausführt;
Fig. 7, ist ein Schaltungsdiagramm einer Betriebsstörung-Detektorschaltung, die beim bevorzugten Ausführungsbeispiel des Regelungssystems für das aktiv geregelte Aufhängungssystem von Fig. 6 verwendet wird;
Fig. 8 ist ein Flußdiagramm eines Steuerprogramms für Anti- Roll-Aufhängung, wie es von der Regelschaltung von Fig. 6 auszuführen ist; und
Fig. 9 ist ein Flußdiagramm eines Betriebsstörungsdetektier- und Ausfallsicherheitsprogramms, wie es von der Regelungsschaltung von Fig. 6 auszuführen ist.
Gemäß den Zeichnungen, insbesondere Fig. 1, ist das bevorzugte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen aktiv geregelten Aufhängungssystem so ausgebildet, daß es eine Dämpfungskraft oder Absorptionsenergie erzeugt, um eine Relativverschiebung zwischen den Fahrzeugrädern 10FL, 10FR, 10RL und 10RR, die drehbar von einem Aufhängungsteil 12 gehalten werden, und einem Fahrzeugkörper 14 zu unterdrücken, wodurch eine Lageänderung des Fahrzeugkörpers unterdrückt wird. Zwischen dem Fahrzeugkörper 14 und jedem der Fahrzeugräder 10FL, 10FR, 10RL und 10RR sind Aufhängungsanordnungen 16 angeordnet, um die Dämpfungskraft zu erzeugen oder von der Straße her übertragene Stöße zu absorbieren, die Schwingungsenergie erzeugen. Jede Aufhängungsanordnung 16 weist einen Hydraulikzylinder auf, der im allgemeinen mit einem Bezugszeichen 26 bezeichnet wird, und eine Aufhängungsschraubenfeder 36. Der Hydraulikzylinder 26FL ist zwischen dem Aufhängungsteil 12, das das Rad 10FL vorne-links trägt, und dem Fahrzeugkörper 14 angeordnet. Auf ähnliche Weise sind Hydraulikzylinder 26FR, 26RL und 26RR jeweils zwischen den Aufhängungsteilen 12, die die Räder 10FR, 10RL und 10RR vorne-rechts, hinten-links bzw. hinten-rechts tragen, und dem Fahrzeugkörper 14 angeordnet.
Jeder der Hydraulikzylinder 26 weist einen hohlzylindrischen Körper 26a auf, der an seinem unteren Ende mit dem Aufhängungsteil 12 verbunden ist. Der zylindrische Körper 26a hat in seinem Inneren einen Hohlraum, in dem ein Arbeitskolben 26c verschiebbar angeordnet ist, der mit dem Fahrzeugkörper 14 über eine Kolbenstange 26b verbunden ist. Der Kolben legt zusammen mit dem Inneren des zylindrischen Körpers 26a eine Arbeitskammer 26d fest, die mit einem Arbeitsfluid gefüllt ist. Die Arbeitskammern 26d der jeweiligen Hydraulikzylinder 26FL, 26FR, 26RL und 26RR stehen über sich axial erstreckende Anschlüsse 26e, die durch den Kolben 26c und die Kolbenstange 26b laufen, mit einem Hydraulikkreis in Verbindung.
Wie aus Fig. 1 erkennbar, weist der Hydraulikkreis eine Quelleneinheit 18 für Fluid unter Druck und eine Fluidfluß- Steuerungseinheit 19 auf. Die Fluidfluß-Steuerungseinheit 19 arbeitet in verschiedenen Betriebsartpositionen, d. h. einer Zuflußbetriebsart, in der Fluid unter Druck, wie es von der Fluidquelleneinheit 18 einer Zuflußleitung 21S zugeführt wird, und einer Abflußbetriebsart, in der Fluid unter Druck von einer Abflußleitung 21D in die Fluidquelleneinheit 18 rückgeführt wird. Daher wird der Leitungsdruck in den Zuführ- und Abflußleitungen 21S und 21D konstant gehalten. Die Zufluß- und Abflußleitungen 21S und 21D sind mit Drucksteuerventilen 22FL, 22FR, 22RL und 22RR verbunden, die jeweils mit den Druckkammern 26d der jeweiligen Hydraulikzylinder 26FL, 26FR, 26RL und 26RR über Drucksteuerleitungen 26FL, 26FR, 27RL bzw. 27RR verbunden sind. Druckspeicher 20F und 20R sind jeweils mit den Zuflußleitungen 21S verbunden, um übermäßigen Druck aufzunehmen. Andererseits sind die Arbeitskammern 26d der jeweiligen Hydraulikzylinder 26 mit den Druckspeichern 34 über Anschlüsse 32 verbunden.
Die Druckspeicher 20F, 20R und 34 sind Membrankammern mit variablem Volumen mit einer eingeschlossenen Pneumatikkammer und einer Hydraulikkammer. Der Druck wird in jeder der Druckspeicher dadurch gespeichert, daß eine Verformung der Membran bewirkt wird und die Pneumatikkammer zusammengedrückt wird. Der Pneumatikdruck in der zusammengedrückten Pneumatikkammer dient als gespeicherter Druck.
Die Fluidquelleneinheit 18 weist einen Fluidbehälter 40, eine Fluidpumpe 42 und ein Druckeinstellventil 44 auf. Das Druckeinstellventil 44 ist zwischen dem Auslaß der Fluidpumpe 42 und dem Fluidbehälter 40 angeordnet, um den Ausgangsdruck der Fluidpumpe 42 einzustellen. Andererseits ist die Fluidpumpe 42 mit dem Eingang eines Flußsteuerventils 46 über ein Rückschlagventil 45 verbunden, das Fluidfluß von der Fluidpumpe zum Flußsteuerventil zuläßt und den Fluidfluß in der umgekehrten Richtung sperrt. Der Abflußanschluß des Flußsteuerventils 46 ist mit einer Abflußleitung 21D verbunden, um das unter Druck stehende Fluid an den Fluidbehälter 40 zurückzuleiten. Das Flußsteuerventil 46 ist weiterhin mit einem Auslaß versehen, der an die Zuflußleitung 21S angeschlossen ist, um unter Druck stehendes Fluid an die letztere auszugeben. Ein steuerbares Rückschlagventil 47 ist in der Abflußleitung 21D vorhanden, um es zu erlauben, daß Fluid zum Fluidbehälter 40 zurückfließen kann, und um den Fluidfluß in der umgekehrten Richtung zu sperren. Das steuerbare Rückschlagventil 47 spricht auf den Fluiddruck in der Zuflußleitung oberhalb von ihm an, damit Fluid in den Fluidbehälter 40 zurückfließen kann. Der am Rückschlagventil 47 eingestellte Druck ist auf einen Wert eingestellt, der einem vorbestimmten Neutraldruck in der Arbeitskammer 26d entspricht.
Das Flußsteuerventil 46 ist einem Stellglied 46a zugeordnet, das elektrisch betätigt werden kann, um die Ventilposition zwischen einer Zuflußposition in der Zuflußbetriebsart und einer Abflußposition in der Abflußbetriebsart sowie einer Flußsperrstellung in einer Flußsperrbetriebsart einzustellen. Das Stellglied 46a ist mit einer Regelungsschaltung 30 elektrisch verbunden, was weiter unten im einzelnen besprochen wird. Auf ähnliche Weise sind die Drucksteuerventile 22FL, 22FR, 22RL und 22RR Stellgliedern 22a zugehörig, die wiederum mit der Regelschaltung 30 verbunden sind. Das Stellglied 22a, das jedem der Drucksteuerventile 22FL, 22FR, 22RL und 22RR zugehörig ist, kann eine Zumeßspule aufweisen, um die Ventilposition so einzustellen, daß die für Fluidverbindung zur Verfügung stehende Durchlaßfläche proportional zum Wert der Steuersignale von der Regelungsschaltung ist. Alternativ kann das Stellglied 22a eine EIN/AUS-Spule sein, um die Menge an Zufluß und Abfluß des Fluids abhängig vom Tastverhältnis des Steuersignals einzustellen, bei dem es sich um einen Pulszug mit einer Frequenz handelt, die dem Ausmaß der Flußeinschränkung entspricht.
Die Regelungsschaltung 30 empfängt im allgemeinen mehrere vorbestimmte Aufhängungs-Regelparameterdaten, um Aufhängungsregelung auszuführen und um Steuersignale zu erzeugen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Regelungsschaltung 30 mit einem Querbeschleunigungssensor 28 verbunden, der die Querbeschleunigung mißt, wie sie auf den Fahrzeugkörper 14 wirkt, um ein die Querbeschleunigung anzeigendes Signal Gy zu erzeugen.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines Drucksteuerventils, wie es beim dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Aufhängungsregelungssystems verwendet wird.
Fig. 2 zeigt den detaillierten Aufbau eines Hydraulikzylinders 115A und des Drucksteuerventils 22. Wie aus Fig. 2 erkennbar, ist das hohlzylindrische Gehäuse 26a mit einem Anschluß 26f versehen, der die Arbeitskammer 26d mit einem Auslaßanschluß 118d des Drucksteuerventils 22 über die Drucksteuerleitung 27 verbindet. Obwohl Fig. 2 den Aufbau nicht in voller Deutlichkeit zeigt, ist die obere Fluidkammer 26e als umschlossener Raum festgelegt, der mit einem Viskosenarbeitsfluid gefüllt ist. Der Druck des Arbeitsfluids in der oberen Fluidkammer 26e in einer Ausgangsposition des Kolbens 26c dient als Bezugsdruck und dient per se als Widerstand für die Bewegung des Kolbens nach unten.
Das Drucksteuerventil 22 weist ein Ventilgehäuse 118A mit dem vorstehend genannten Auslaßanschluß 118d, einem Einlaßanschluß 118b und einem Abflußanschluß 118c auf. Der Einlaßanschluß 118b, der Abflußanschluß 118c und der Auslaßanschluß 118d sind jeweils mit einer Ventilbohrung 118a verbunden, die innerhalb des Ventilgehäuses 118A angeordnet ist. Ein Ventilplunger 119 ist innerhalb der Ventilbohrung 118a für Verschiebebewegung in derselben angeordnet. Der Ventilplunger 119 weist einen ersten, zweiten und dritten Absatz 119a, 119b und 119c auf. Wie aus Fig. 2 erkennbar, weist der dritte Absatz 119c einen kleineren Durchmesser als der erste und der zweite Absatz 119a und 119b auf. Der dritte Absatz 119c legt eine fünfte Drucksteuerkammer 118h fest, die mit dem Abflußanschluß 118c über einen Abflußpfad 118f verbunden ist. Ein Stellkolben 122c ist ebenfalls innerhalb der Ventilbohrung 118a angeordnet. Der Stellkolben 122c steht dem zweiten Absatz 119b beabstandet gegenüber, um eine zweite Drucksteuerkammer 118i festzulegen, die mit dem Abflußanschluß 118c über einen Abflußpfad 118e verbunden ist. Eine ringförmige Druckkammer 118j ist zwischen dem ersten und dem zweiten Absatz 119a und 119b festgelegt. Die Druckkammer 118j steht dauernd mit dem Auslaßanschluß 118d und damit der oberen Fluidkammer 115d in Verbindung. Andererseits verschiebt sich die Druckkammer 118j abhängig von der Verschiebung des Ventilplungers 119, um wahlweise mit dem Einlaßanschluß 118b oder dem Abflußanschluß 118c in Verbindung zu stehen. Andererseits ist eine Drucksteuerkammer 118k zwischen dem ersten und dem dritten Absatz 119a bzw. 119c festgelegt. Die Drucksteuerkammer 118k steht über einen Steuerpfad 118g mit dem Auslaßanschluß 118d in Verbindung. Eine vorbelastende Feder 122d ist zwischen dem Stellkolben 122c und dem Ventilplunger 119 angeordnet. Der Stellkolben 122c steht mit einem Stellstift 122a des elektrisch steuerbaren Stellgliedes 22a in Berührung, das einen Elektromagneten aufweist. Der Elektromagnet 122 weist eine Zumeßspule auf.
Um den Zuflußdruck des Arbeitsfluids zu erhöhen, wird der Ventilplunger 119 in die in Fig. 3(A) dargestellte Position verschoben, um die Pfadfläche an einer Drossel zu erhöhen, die am inneren Ende des Einlaßanschlusses 118b durch den Absatz 119a des Ventilplungers 119 ausgebildet wird. Andererseits wird der Ventilplunger, um den Zuflußdruck des Arbeitsfluids zu erniedrigen, in eine Position verschoben, in der die Pfadfläche an der Drossel des inneren Endes des Einlaßanschlusses 118b verringert ist, und der Abflußanschluß 118 wird geöffnet, der normalerweise durch den Absatz 119b des Ventilplungers versperrt ist.
Wie aus Fig. 2 erkennbar, weist der Zumeßelektromagnet 122 den Stellstift 122a und eine Magnetspule 122b auf. Die Magnetspule 122b wird durch das Aufhängungssteuersignal von der Regelungseinheit aktiviert. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel des Drucksteuerventils hängt der Arbeitsfluiddruck P am Ausgangsanschluß 118d von der vorgegebenen Änderungscharakteristik ab. Genauer gesagt, wird der Druck am Ausgangsanschluß 118d ein Anfangsdruck, wie er gemäß einem vorgegebenen Versatzdruck vorbestimmt ist, wenn der dem Aufhängungssteuersignal entsprechende Steuerwert null ist. Wenn der Wert des Aufhängungssteuersignals in positiver Richtung zunimmt, nimmt der Fluiddruck am Auslaßanschluß 118d mit vorgegebener Zumeßrate zu. Genauer gesagt, wird beim Erhöhen des Aufhängungssteuerwertes der Stellstift 122a soweit nach unten verschoben, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, daß er eine Position erreicht, bei der ein Erhöhen des Fluiddrucks P mit einer vorbestimmten Zumeßrate K&sub1; über einen vorbestimmten Neutraldruck P&sub0; erzielt wird. Der Fluiddruck am Ausgangsanschluß 118d geht beim Ausgangsdruck P&sub2; der Druckeinheit in Sättigung, wie in Fig. 4 dargestellt. Wenn andererseits der Wert des Aufhängungssteuersignals abnimmt, nimmt der Druck dadurch bis auf null ab, daß der Stellstift 122a verschoben wird.
Der Stellstift 122a des Zumeßelektromagneten 122 ist dem Stellkolben 122c zugehörig. Berührung zwischen dem Stellstift 122a und dem Stellkolben 122c kann aufgrund der elastischen Kraft der Vorbelastungsfeder 122d beibehalten werden, die normalerweise den Stellkolben gegen den Stellstift drückt. Andererseits wirkt die Federkraft der Vorbelastungsfeder 122d auch auf den Ventilplunger 119, um diesen dauernd nach unten zu drücken, wie in Fig. 2 dargestellt. Der Ventilplunger 119 empfängt von der Drucksteuerkammer 118k auch eine nach oben wirkende hydraulische Kraft. Daher wird der Ventilplunger 119 an einer Position innerhalb der Ventilbohrung ausgerichtet, in der die nach unten wirkende Vorbelastungskraft der Vorbelastungsfeder 122d mit der nach oben wirkenden hydraulischen Kraft von der Drucksteuerkammer 118k im Gleichgewicht steht.
Wenn im Aufhängungsteil eine Stoßbewegung auftritt, wird der Kolben 26c des Hydraulikzylinder 26 nach oben verschoben, was bewirkt, daß der Fluiddruck in der oberen Kammer 26d erhöht wird. Dies bewirkt ein Erhöhen des Fluiddrucks am Ausgangsanschluß 118b des Drucksteuerventils 22. Infolgedessen nimmt der Fluiddruck in der Drucksteuerkammer 118k um den Druck zu, der über den Steuerpfad 118g zugeführt wird, was das Gleichgewicht zwischen der abwärtswirkenden Vorspannung der Vorspannungsfeder 122d und der aufwärtswirkenden hydraulischen Kraft von der Drucksteuerkammer 118k aufhebt. Dies bewirkt eine Verschiebung des Ventilplungers 119 gegen die Federkraft der Vorbelastungsfeder 122d nach oben, wie in Fig. 3(B) dargestellt. Infolgedessen nimmt die Pfadfläche am Auslaßanschluß 118c zu und der Einlaßanschluß 118b wird versperrt. Daher wird der Fluiddruck in der Arbeitskammer 115d über den Auslaßanschluß abgebaut. Daher kann der erhöhte Fluiddruck in der Arbeitskammer 115d des Hydraulikzylinders erfolgreich absorbiert werden, wodurch die über das Aufhängungsteil zugeführte Stoßenergie nicht auf den Fahrzeugkörper übertragen wird.
Wenn eine Rückprallbewegung auf das Aufhängungsteil wirkt, verschiebt sich der Kolben 26c des Hydraulikzylinders 26 nach unten, was eine Abnahme des Fluiddrucks in der Arbeitskammer 26d bewirkt. Dies bewirkt ein Abnehmen des Fluiddrucks am Ausgangsanschluß 118d des Drucksteuerventils 22. Infolgedessen nimmt der Fluiddruck in der Drucksteuerkammer 118k durch den über den Steuerpfad 118g zugeführten Druck ab, was das Gleichgewicht zwischen der nach unten wirkenden Vorbelastung der Vorbelastungsfeder 122d und der nach oben wirkenden hydraulischen Kraft von der Drucksteuerkammer 118k zerstört. Dies bewirkt eine Bewegung des Ventilplungers 119 gegen die Federkraft der Vorbelastungsfeder 122d nach unten, wie in Fig. 3(A) dargestellt. Infolgedessen nimmt die Pfadfläche des Einlaßanschlusses 118b zu und der Abflußanschluß 118c wird versperrt. Daher nimmt der Fluiddruck in der Arbeitskammer 26d um den über den Einlaßanschluß zugeführten Druck zu. Daher kann die Abnahme des Fluiddrucks in der Arbeitskammer 26d des Hydraulikzylinders 26 erfolgreich absorbiert werden, so daß die vom Aufhängungsteil eingegebene Rückprallenergie nicht auf den Fahrzeugkörper übertragen wird.
Hierbei wird, da kein flußbegrenzendes Element, wie ein Anschluß oder ein Drosselventil zwischen dem Fluidbehälter 40 und dem Abflußanschluß 118c angeordnet ist, keine Dämpfungskraft gegen die Aufwärtsbewegung des Kolbens 26c im Hydraulikzylinder 26 auf die Hochprallbewegung des Aufhängungsteils erzeugt. Da eine auf dem Kolben 26c ausgeübte Dämpfungskraft es erlauben könnte, einen Teil der Hochprallenergie auf den Fahrzeugkörper zu übertragen, was zu einem unangenehmen Fahrgefühl führen würde, kann das Ausführungsbeispiel des Aufhängungssystems zu einem zufriedenstellenden hochqualitativen Fahrkomfort führen, wobei Hochprall- und Rückprallenergie ganz absorbiert wird, wie vorstehend ausgeführt.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm der Elektro/Hydraulik-Schaltung des bevorzugten Ausführungsbeispiels des Aufhängungsregelungssystems, um ein bevorzugtes Verfahren für Aufhängungsregelungsbetrieb mit Ausfallsicherheitsbetrieb zu realisieren. Wie aus Fig. 5 erkennbar, weist die Regelungsschaltung 30 eine Regelungseinheit 90 auf, die aus einem Mikroprozessor mit einer Eingangs/Ausgangs-Schnittstelle 98, einer Arithmetikschaltung 99 und einer Speichereinheit 100 besteht. Die Eingangs/Ausgangs-Schnittstelle 98 der Regelungseinheit 90 ist mit dem Querbeschleunigungssensor 28 verbunden, um Querbeschleunigung anzeigende Daten zu erhalten, die auf Grundlage des die Querbeschleunigung anzeigenden Signals vom Querbeschleunigungssensor durch einen Analog/Digital (A/D)-Wandler 88 erhalten werden. Andererseits ist die Eingangs/Ausgangs-Schnittstelle 98 mit Treiberschaltungen 94FL, 94FR, 94RL und 94RR über Digital/Analog(D/A)-Wandler 92FL, 92FR, 92RL und 92RR verbunden. Die D/A-Wandler 92FL, 92FR, 92RL und 92RR wandeln die von der Regelungseinheit 90 ausgegebenen digitalen Steuersignale in analoge Signale mit einem Wert um, der der Stellgröße der Stellglieder 22a der Drucksteuerventile 22FL, 22FR, 22RL und 22RR entspricht. Die Treiberschaltungen 94FL, 94FR, 94RL und 94RR sprechen auf die von den D/A-Wandlern 92FL, 92FR, 92RL und 92RR eingegebenen Analogsignale an, um Treiberströme I auszugeben, deren Pegel dem angewiesenen Einstellausmaß entspricht.
Wie ausgeführt, sprechen die Stellglieder 22a der Drucksteuerventile 22FL, 22FR, 22RL und 22RR auf den Treiberstrom I an, um die Ventilposition zur angewiesenen Position zu ändern, um den Fluiddruckpegel in den Arbeitskammern 26d der Hydraulikzylinder 26 einzustellen.
An die Treiberschaltungen 94FL, 94FR, 94RL und 94RR sind Stromdetektorschaltungen 95FL, 95FR, 95RL und 95RR angeschlossen, um die Treiberstrompegel aufeinanderfolgend zu überwachen. Die Ausgangssignale von den Treiberstromdetektorschaltungen 95FL, 95FR, 95RL und 95RR werden an die Eingangs/Ausgangs-Schnittstelle 98 der Regelungseinheit 90 über A/D-Wandler 96FL, 96FR, 96RL und 96RR rückgeliefert. Darüber hinaus ist die Eingangs/Ausgangs-Schnittstelle 98 der Regelungseinheit 90 mit dem Stellglied 46a des Flußsteuerventils 46 verbunden, um die Ventilposition dieses Flußsteuerventils einzustellen.
Fig. 6 zeigt den detaillierten Aufbau der Treiberschaltungen 94FL, 94FR, 94RL und 94RR, was im folgenden allgemein mit dem Bezugszeichen "94" bezeichnet wird. Die Treiberschaltung 94 weist einen Operationsverstärker 101 und einen Leistungstransistor 102 auf. Die Basiselektrode des Leistungstransistors 102 ist mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 101 verbunden. Die Kollektorelektrode des Leistungstransistors 102 ist mit einer (nicht dargestellten) Spannungsquelle über eine Spule des Stellgliedes 22a des Drucksteuerventils 22 verbunden. Andererseits ist die Emitterelektrode des Leistungstransistors 102 über einen Nebenschlußwiderstand R mit Masse verbunden. Die Stromdetektorschaltung, die allgemein mit dem Bezugszeichen "95" bezeichnet wird, ist zwischen den Emitter des Leistungstransistors 102 und den Nebenschlußwiderstand R geschaltet. Die Stromdetektorschaltung 95 überwacht im allgemeinen die-Spannung am Übergang zwischen dem Emitter des Transistors 102 und dem Nebenschlußwiderstand R, die vom aktuell fließenden Treiberstrom I abhängt, um ein die Stromstärke anzeigendes Signal als Rückkopplungssignal zu erzeugen.
Mit dem vorstehenden Aufbau führt das bevorzugte Ausführungsbeispiel des aktiv geregelten Aufhängungssystems eine Aufhängungsregelung aus, um die Aufhängungscharakteristik abhängig vom Fahrzustand des Fahrzeugs zu verändern, um eine Lageänderung des Fahrzeugs zu unterdrücken. Obwohl sich die folgende Diskussion auf Anti-Roll-Aufhängungsregelung bezieht, um die Diskussion betreffend praxisbezogene Aufhängungsregelung in Normalbetriebsart soweit zu vereinfachen, daß dies das Verständnis fördert, ist zu beachten, daß das Aufhängungsregelungssystem nicht nur Anti- Roll-Aufhängungsregelung ausführt, sondern auch Anti-Bugabsenkungs-Regelung, Anti-Heckabsenkungsregelung, Hüpfunterdrückungsregelung, usw. Daher muß die folgende Diskussion betreffend Aufhängungsregelung bei Normalbetriebsart als bloßes Beispiel für Regelung verstanden werden, wie sie von der Regelungsschaltung 30 ausgeführt wird.
Anti-Roll-Aufhängungsregelung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben. Es ist zu beachten, daß die dargestellte Routine eines Anti-Roll-Aufhängungsregelungsprogramms zu einem jeweils vorgegebenen Zeitpunkt gestartet wird, z. B. alle 20 msec.
Direkt nach dem Start der Ausführung wird der die Querbeschleunigung anzeigende Datenwert Gy über die Eingangs/Ausgangs-Schnittstelle 98 der Regelungseinheit 90 in einem Schritt 1002 ausgelesen. Auf Grundlage des gelesenen, die Querbeschleunigung anzeigenden Datenwertes Gy wird ein Querbeschleunigungsdatenwert Gy in einem Schritt 1004 erzeugt. In der Praxis erfolgt das Erzeugen des Querbeschleunigungsdatenwertes Gy durch Nachschlagen in einer Karte oder Tabelle, wie sie in der Speichereinheit 100 abgelegt ist und über den die Querbeschleunigung anzeigenden Datenwert Gy adressierbar ist.
In einem Schritt 1006 wird eine angenommene Rollstärke auf Grundlage des Querbeschleunigungsdatenwertes Gy mit Hilfe des Nachschlagens in der Tabelle erzeugt. Auf Grundlage der im Schritt 1006 erzeugten, angenommenen Rollstärke werden Steuerstromstärken für die jeweiligen Stellglieder 22a der Drucksteuerventile 22FL, 22FR, 22RL und 22RR gewonnen. In einem Schritt 1008 werden dann Steuerventilsignale erzeugt und ausgegeben, die den im Schritt 1006 gewonnenen Steuerstromstärken entsprechen. Die so im Schritt 1008 ausgegebenen Steuersignale Sc werden an die jeweiligen Treiberschaltungen 94FL, 94FR, 94RL und 94RR ausgegeben.
Bei praxisbezogenem Aufhängungsregelungsbetrieb bei Anti-Roll-Regelung unterscheiden sich die Steuersignale Sc für die Treiberschaltungen 94FL und 94RL für die links liegenden Aufhängungssysteme von denjenigen für die Treiberschaltungen 94FR und 94RR für die rechtsliegenden Aufhängungssysteme. Genauer gesagt, wird dann, wenn eine Linkskurve oder -kehre gefahren wird, eine Querkraft nach rechts ausgeübt, was eine Querbeschleunigung nach rechts bewirkt. Daraufhin werden Steuersignale zum Weicherstellen der Aufhängungscharakteristik an die Stellglieder 94FL und 94RL für die links liegenden Aufhängungssysteme ausgegeben, während Steuersignale zum Härterstellen der Aufhängungscharakteristik an die Stellglieder 94FR und 94RR gegeben werden. Dadurch wird der Fluiddruck in den Arbeitskammern 26d der Hydraulikzylinder 26FL und 26RL abgesenkt, um die Aufhängungscharakteristiken weicher einzustellen, um eine geringere Dämpfungskraft gegen die Kraft zu erzeugen, die die Relativverschiebung zwischen dem Fahrzeugkörper und den Aufhängungsteilen an den Rädern 10FL und 10RL vorne-links bzw. hinten-links bewirkt. Andererseits wird der Fluiddruck in den Arbeitskammern 26d der Hydraulikzylinder 26FR und 26RR erhöht, um die Aufhängungscharakteristik härter einzustellen, um eine größere Dämpfungskraft gegen die Kraft zu erzeugen, die die Relativverschiebung zwischen dem Fahrzeugkörper und den Aufhängungsteilen an den Rädern 10FR und 10RR vorne-rechts bzw. hinten-rechts bewirkt. Dadurch kann das Ausmaß des Rollens bei Kurvenfahrt verringert werden.
Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm für Betriebsstörungsfeststellung und Ausfallsicherheitsbetrieb, wie vom bevorzugten Ausführungsbeispiel des Aufhängungsregelungssystems ausgeführt. Die dargestellte Routine wird ebenfalls zu jeweils festgelegten Zeitpunkten gestartet.
Direkt nach dem Starten der Ausführung wird der festgestellte Stromdatenwert von der Stromdetektorschaltung 95 in einen Schritt 2002 über den A/D-Wandler 96 eingelesen. Im Schritt 2002 werden alle erfaßten Stromdatenwerte, die jeweils für die zum jeweiligen Stellglied 22a der Drucksteuerventile 22FL, 22FR, 22RL und 22RR gelieferten Treiberstromstärke repräsentativ sind, gelesen.
Der gelesene Stromdatenwert I wird in einem Schritt 2004 mit einer Bezugsstromstärke I&sub0; verglichen. Die Bezugsstromstärke 10 repräsentiert eine anormal niedrige Stromstärke, z. B. 0,1A, die während normalem Aufhängungsregelungsbetrieb nicht auftreten sollte. Solang die Stromstärke I für alle gelesenen Datenwerte größer ist als die Bezugsstromstärke I&sub0;, wird ein Flußsteuersignal SF niedrigen Pegels aufrecht erhalten, um das Stellglied 46a des Flußsteuerventils 46 desaktiviert zu halten und dadurch das Flußsteuerventil in Zuflußposition zu halten, was in einem Schritt 2006 erfolgt. Andererseits wird dann, wenn einer der, gelesenen Datenwerten eine Stromstärke I zeigt, die kleiner ist als die Bezugsstromstärke I&sub0;, oder gleich groß, entschieden, daß die elektrische Schaltung ausgefallen ist. Dann wird in einem Schritt 2008 ein Ausfallsicherheitsbetrieb ausgeführt. Bei dem im Schritt 2008 ausgeführten Ausfallsicherheitsbetrieb wird ein Flußsteuersignal SF hohen Pegels ausgegeben, um das Stellglied 46a des Flußsteuerventils 46 zu aktivieren. Das Flußsteuerventil 46 wird dann auf die Ventilposition entsprechend der Position der Abflußbetriebsart gestellt, um eine Fluidverbindung zwischen der Zuflußleitung und dem steuerbaren Rückschlagventil 47 herzustellen. Wie ausgeführt, wird der Druck des steuerbaren Rückschlagventils 47 auf einen Wert eingestellt, der dem Neutraldruck entspricht. Infolgedessen wird der Druck in der Zuflußleitung 21S neutral.
Im Normalzustand der elektrischen Schaltung spricht das Rückschlagventil 45 auf einen Fluiddruck an, der größer ist als der Neutraldruck P&sub0;, um dann eine Fluidverbindung herzustellen. Während die elektrische Schaltung im Normalzustand so arbeitet, daß die Stromstärken der Treiberströme, die den Stellgliedern 22a zuzuführen sind, auf einem größeren Wert gehalten werden, als es der Bezugsstromstärke I&sub0; entspricht, wird das Flußsteuerventil 46 in Zuflußposition gehalten, um eine Fluidverbindung zwischen der Fluidpumpe 42 und dem Drucksteuerventil 22 herzustellen. Der Maximaldruck des dem Drucksteuerventil 22 zugeführten Arbeitsfluids wird durch das Druckeinstellventil 44 eingestellt. Daher entspricht der maximale Versorgungsdruck für das Drucksteuerventil dem mit dem Druckeinstellventil 44 eingestellten Druck.
Wenn das Fahrzeug bei diesen Bedingungen auf einer glatten, geraden Straße fährt, wird keine Querbeschleunigung auf dem Fahrzeugkörper ausgeführt. Daher bleibt das Querbeschleunigungs-Eingangssignal vom Querbeschleunigungssensor an der Regelungseinheit 90 auf null. Was Anti-Roll-Regelung betrifft, wird keine Lageänderung hervorgerufen. Daher wird der Fluiddruck in der Arbeitskammer 26d der Hydraulikzylinder 26FL, 26FR, 26RL und 26RR auf dem Neutraldruck P&sub0; gehalten. Hierzu werden die Treiberströme I, die den Stellgliedern 22a der Drucksteuerventile 22FL, 22FR, 22RL und 22RR zugeführt werden, auf einem Wert gehalten, der dem Neutraldruck entspricht, welche Stromstärke nachfolgend als "Neutralstrom IN" bezeichnet wird.
Wenn nach rechts gesteuert wird, tritt eine Rollbewegung nach links unten auf. Dies wird durch eine auf den Fahrzeugkörper nach links wirkende Querbeschleunigung wiedergespiegelt. Daraufhin wird den Stellgliedern 22a der Drucksteuerventile 22FL und 22RL ein Treiberstrom I zugeführt, der größer ist als der Neutralstrom IN. Daher wird der Fluiddruck in den Arbeitskammern 22d der Hydraulikzylinder 26FL und 26RL so erhöht, daß er höher ist als der Neutraldruck P&sub0;. Andererseits wird den Stellgliedern 22a der Drucksteuerventile 22FR und 22RR ein Treiberstrom I zugeführt, der kleiner ist als der Neutralstrom IN. Daher wird der Fluiddruck in den Arbeitskammern 26d der Hydraulikzylinder 26FR und 26RR so abgesenkt, daß er niedriger liegt als der Neutraldruck P&sub0;. Dies verringert das Ausmaß der auf den Fahrzeugkörper ausgeübten Fahrzeugrollbewegung.
Offensichtlicherweise wird dann, wenn nach links gelenkt wird, die Anti-Roll-Regelung so ausgeführt, daß der Fluiddruck in den Arbeitskammern der Hydraulikzylinder 26FR und 26RR erhöht wird und der Fluiddruck in den Arbeitskammern der Hydraulikzylinder 26FL und 26RL erniedrigt wird.
Bei Auftreten einer Betriebsstörung in der elektrischen Schaltung fällt der Treiberstrom für eines der Stellglieder 22a der Drucksteuerventile 22FL, 22FR, 22RL und 22RR unter den Bezugsstrom. Die Regelschaltung 90 stellt dabei eine Betriebsstörung der elektrischen Schaltung dadurch fest, daß sie einen Strom ermittelt, der niedriger ist als der Bezugsstrom, woraufhin sie Ausfallsicherheitsbetrieb initiiert. Wie in bezug auf den Schritt 2008 in der Routine von Fig. 8 dargelegt, wird der Ausfallsicherheitsbetrieb beim dargestellten Ausführungsbeispiel des Aufhängungsregelungssystems dadurch ausgeführt, daß ein Flußsteuerungssignal SF hohen Pegels ausgegeben wird, um die Ventilposition des Flußsteuerungsventil 46 von der Position für Zuflußbetriebsart in die Position für Abflußbetriebsart zu verstellen. Dadurch steht die Zuflußleitung 21S mit dem steuerbaren Rückschlagventil 47 in Verbindung, was Fluidzufluß zuläßt, während der Fluiddruck höher als der eingestellte Druck entsprechend dem Neutraldruck P&sub0; ist, aber Fluidverbindung sperrt, während der Fluiddruck stromaufwärts kleiner ist als der Neutraldruck P&sub0;. Dadurch wird der Leitungsdruck in der Zuflußleitung 21S auf dem Neutraldruck P&sub0; gehalten.
Durch Festlegen des Fluiddrucks in der Arbeitskammer 26d der Hydraulikzylinder 26FL, 26FR, 26RL und 26RR arbeiten diese Hydraulikzylinder als normale Stoßdämpfer, die eine Dämpfungskraft gegenüber einer vertikalen Relativbewegung zwischen dem Fahrzeugkörper und einem Aufhängungsteil erzeugen. Daher ist Sicherheit auch dann gewährleistet, wenn die elektrische Schaltung gestört ist.
Während die vorliegende Erfindung vom Gesichtspunkt des bevorzugten Ausführungsbeispiels her offenbart wurde, um besseres Verständnis der Erfindung zu erleichtern, ist zu beachten, daß die Erfindung auf verschiedene Weisen realisiert werden kann, ohne daß vom Prinzip der Erfindung abgewichen wird. Daher soll die Erfindung so verstanden werden, daß sie alle möglichen Ausführungsformen und Modifizierungen ausgehend von den dargestellen Ausführungsbeispielen beinhaltet, die realisiert werden können, ohne daß vom Prinzip der Erfindung abgewichen wird, wie sie in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist.
Obwohl das besondere Ausführungsbeispiel für das aktiv geregelte Aufhängungssystem den Ausfallsicherheitsbetrieb gleichmäßig ausführt, wenn eine Betriebsstörung in der elektrischen Schaltung für eines der Stellglieder auftritt, ist es aber z. B. auch möglich, Ausfallsicherheitsbetrieb selektiv für die vorderen Aufhängungssysteme und die hinteren Aufhängungssysteme auszuführen, abhängig von der Schaltung mit Betriebsstörung. Darüber hinaus können die oben dargelegten Ausfallsicherheitstechnologien nicht nur auf Ausfallsicherheitsbetrieb angewendet werden, wie er auf eine Betriebsstörung in der elektrischen Schaltung hin ausgeführt wird, sondern auch auf eine Betriebsstörung der Spannungsversorgung oder der Regelungseinheit als solcher. Darüber hinaus ist das Ausfallsicherheitssystem, obwohl beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine Ausrichtung auf Anti-Roll- Aufhängungssysteme erfolgte, nicht nur auf ein aktiv geregeltes Anti-Roll-System angewendet werden, sondern auch auf aktiv geregelte Aufhängungssysteme, die Stampf- oder Springbewegungen verhindern.
Z.B. können die in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen Ausfallsicherheitstechnologien auf Aufhängungsregelungstechnologien angewendet werden, wie sie in den folgenden anhängigen Anmeldungen offenbart sind:
Europäische Erstveröffentlichung 0 249 209 Europäische Erstveröffentlichung 0 249 227
Europäische Erstveröffentlichung 0 283 004
Europäische Erstveröffentlichung 0 285 153
Europäische Erstveröffentlichung 0 284 053
Die in den vorstehend genannten Veröffentlichungen offenbarten Erfindungen sind auf den gemeinsamen Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung übertragen. Die Offenbarung dieser Veröffentlichungen wird hiermit durch Bezugnahme zum Zweck der Offenbarung miteingeschlossen.
Obwohl vorstehend ein besonderer Aufbau eines Drucksteuerventils diskutiert ist, muß darüber hinaus die Drucksteuereinrichtung nicht auf die offenbarte Konstruktion beschränkt sein. Obwohl das dargestellte Ausführungsbeispiel einen Zumeßelektromagneten verwendet, um den Fluiddruck in der Arbeitskammer einzustellen, ist es darüber hinaus möglich, ein über das Tastverhältnis gesteuertes Druckeinstellventil zu verwenden. In diesem Fall wird das an das Drucksteuerventil zu legende Treibersignal in Form eines Pulszuges erzeugt, dessen Tastverhältnis dem gewünschten Druck in der Arbeitskammer entspricht. Z. B. zeigt Fig. 9 ein Beispiel für ein über das Tastverhältnis gesteuertes Drucksteuerventil. Fig. 9 zeigt den detaillierten Aufbau eines anderen Beispiels einer Drucksteuerventileinheit 22, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel des aktiv geregelten Aufhängungssystems, wie es oben dargelegt wurde, verwendet werden kann.
Das Drucksteuerventil 22 weist ein Ventilgehäuse 242 auf, das einen Zumeßelektromagneten 243 beherbergt. Der Zumeßelektromagnet 243 ist elektrisch mit der Steuereinheit 22 verbunden. Das Ventilgehäuse 242 legt eine Ventilbohrung fest, die in eine Ventilkammer 242L und eine Steuerkammer 242U durch ein Unterteilungsteil 242A unterteilt ist. Das Unterteilungsteil 242A ist mit einem Verbindungsloch 242a versehen. Oberhalb des Verbindungslochs 242a liegt die Steuerkammer 242U. Die Ventilkammer 242L und die Steuerkammer 242U sind über das Verbindungsloch 242a miteinander ausgerichtet. Unterhalb des Verbindungslochs 242a und benachbart zum oberen Teil der Ventilkammer 242L ist ein Teil 242 angeordnet, das eine stationäre Drosselöffnung festlegt. Das Teil 242 zum Festlegen der Drosselöffnung ist so ausgebildet, daß es eine feste Drosselrate der Öffnung aufweist. Das Teil 244 zum Festlegen der Drosselöffnung legt zusammen mit dem Unterteilungsteil 242A eine Vorsteuerkammer P fest.
Ein Ventilplunger 248 ist verschiebbar innerhalb der Ventilkammer 242L angeordnet. Der Ventilplunger 248 legt eine obere Rückkopplungskammer FU zwischen ihrem oberen Ende und dem Teil 244 zum Einstellen der Drosselöffnung fest. Der Ventilplunger 248 legt auch eine untere Rückkopplungskammer FL zwischen seinem unteren Ende und dem Boden der Ventilkammer 242L fest. Ausgleichsfedern 250A und 250B sind innerhalb der oberen und der unteren Rückkopplungskammern FU bzw. FL angeordnet, welche Ausgleichsfedern eine Federkraft auf den Ventilplunger 248 ausüben, um die Bewegung des letzteren elastisch zu begrenzen. Die Ventilkammer 242L steht mit einem Einlaßanschluß 242i, einem Auslaßanschluß 242o und einem Verbindungsanschluß 242n in Verbindung, der durch das Ventilgehäuse 242 festgelegt wird. Der Einlaßanschluß 242i ist über eine Zuflußleitung 252 mit der Druckeinheit 16 verbunden. Andererseits ist der Auslaßanschluß 242o über die Abflußleitung 254 mit der Druckeinheit 16 verbunden.
Der Ventilplunger 248 ist mit einem oberen Absatz 248b und einem unteren Absatz 248a ausgebildet. Der obere und der untere Absatz 248b bzw. 248a legen zwischen sich eine ringförmige Druckkammer 248c fest. Der Ventilplunger 248 ist mit einem Steuerpfad versehen, der die Druckkammer 248c mit der unteren Rückkopplungskammer FL verbindet.
Ein Tellerventilteil 256 ist innerhalb der Steuerkammer 242U verschiebbar angeordnet. Das Tellerventilteil 256 weist einen Ventilkopf auf, der dem Verbindungsloch 242a gegenübersteht. Das Tellerventilteil 256 ist funktionsmäßig dem Zumeßelektromagneten 243 zu gehörig, der einen Plunger 258 mit Plungerstange 258A aufweist. Das untere Ende der Plungerstange 258A des Plungers 258 steht dem oberen Ende des Tellerventils 256 gegenüber. Das Tellerventilteil 256 wird vom Plunger 258 so angetrieben, daß es die Pfadfläche des Verbindungslochs 242a abhängig von der Stellung des Plungerstabes 248A einstellt. Daher stellt das Tellerventilteil 256 die Pfadfläche des Verbindungslochs 242a ein, um dadurch den Fluiddruck zu steuern, der in die Vorsteuerkammer P eingeleitet wird. Das Tellerventilteil 256 trennt die Steuerkammer 242U in eine obere und eine untere Steuerkammer. Um die Stellung des Tellerventils zum Einstellen des Vorsteuerdrucks in der Vorsteuerkammer P zu steuern, ist eine Magnetspule 60 vorhanden, die aktiviert oder desaktiviert werden kann, um eine Axialverschiebung der Plungerstange 258A zu bewirken.
Durch Einstellen des Fluiddrucks in der Vorsteuerkammer P wird der Druck in der oberen Rückkopplungskammer FU so eingestellt, daß er eine zusätzliche Antriebskraft auf den Ventilplunger 248 ausübt, um eine Axialverschiebung hervorzurufen. Dadurch kann eine wahlweise Fluidverbindung zwischen dem Einlaßanschluß 242i, dem Auslaßanschluß 242o und dem Verbindungsanschluß 242n bewerkstelligt werden, um den Fluiddruck am Verbindungsanschluß 242n einzustellen. Da der Druck am Verbindungsanschluß 242n dem Fluiddruck in der Arbeitskammer 26d des Druckzylinders 26 entspricht, kann die vom Druckzylinder erzeugte Dämpfungskraft eingestellt werden. Der Einlaßanschluß 242i ist ebenfalls mit der Vorsteuerkammer P verbunden, und zwar über einen Fluidpfad 242s. Andererseits ist der Auslaßanschluß 240o mit der Steuerkammer 242U über einen Fluidpfad 242t verbunden.
Um den Druck im Verbindungsanschluß 242n zu steuern, wird ein Steuerstrom I an die Magnetspule 260 gelegt.
Wie es hieraus ersichtlich ist, gewährleistet die vorliegende Erfindung Sicherheit selbst dann mit Erfolg, wenn eine Betriebsstörung im elektrischen System auftritt, wodurch ein sicheres Fahren des Fahrzeugs in jedem Fahrzustand gewährleistet ist.

Claims

1. Aktiv geregeltes Aufhängungssystem, mit:

- mindestens einer Aufhängungseinrichtung (26FL, 26FR, 26RL, 26RR), die zwischen einem Fahrzeugkörper (14) und einem Aufhängungsteil (12) angeordnet ist, das ein Fahrzeugrad drehend lagert, welche Aufhängungseinrichtung über eine Kammer (26d) mit variablem Druck verfügt, die mit einem Arbeitsfluid gefüllt ist;

- einer Fluiddruckquelle (18);

- einer ersten Ventileinrichtung (22FL, 22FR, 22RL, 22RR), die zwischen der Fluiddruckquelle und der Aufhängungseinrichtung angeordnet ist und durch ein Steuersignal zum Einstellen des Drucks des Arbeitsfluids in der Druckkammer gesteuert wird, um die Aufhängungscharakteristik der Aufhängungseinrichtung zu ändern;

- einer Sensoreinrichtung (28) zum Überwachen eines vorgegebenen Aufhängungsparameters zum Erzeugen eines Sensorsignals, das den Wert desselben repräsentiert;

- eine Ausfalldetektoreinrichtung (95A, 953, 95D) zum überwachen einer Ausfallbedingung des Aufhängungssystems; und

- einer Steuereinrichtung (30) zum Liefern des Steuersignals auf Grundlage des Sensorsignals, falls kein Fehler des Systems vorliegt, und zum Liefern eines Ausfallsicherungssignals im Fall eines Fehlers des Systems;

gekennzeichnet durch

- eine zweite Ventileinrichtung (19), die von der Steuereinrichtung gesteuert wird und zwischen der Fluiddruckquelle und der ersten Ventileinrichtung angeordnet ist und in einer Stellung für Normalbetrieb den Fluß von Fluid von der Fluiddruckquelle zur ersten Ventileinrichtung zuläßt, und diesen Fluß in einer Ausfallsicherungsstellung sperrt, in der sie einen Fluß des Fluids von der Aufhängungseinrichtung zur Fluiddruckquelle so lange zuläßt, wie der Druck in der Druckkammer über einem Neutraldruck liegt.

2. Aktiv geregeltes Aufhängungssystem nach Anspruch 1, bei dem die zweite Ventileinrichtung (19) eine Ventileinrichtung (47) aufweist, die auf den Fluiddruck anspricht und die den Fluß von Fluid von der ersten Ventileinrichtung (22FL, 22FR, 22RL, 22RR) zur Fluiddruckquelle (18) zuläßt, wenn der Fluiddruck höher als der Neutraldruck ist, und den Fluß des Fluids von der ersten Ventileinrichtung zur Fluiddruckquelle sperrt, wenn der Fluiddruck geringer ist als der Neutraldruck oder gleich groß wie dieser.

3. Aktiv geregeltes Aufhängungssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die erste Ventileinrichtung (22) über ein elektrisch betätigbares Stellglied (22a) verfügt, um die Ventilposition abhängig vom Steuersignal einzustellen, um den Fluiddruck zu erhöhen oder zu erniedrigen, um die Aufhängungscharakteristik einzustellen, wobei die Steuereinrichtung (30) elektrisch mit dem Stellglied verbunden ist, um das Steuersignal an letzteres zu liefern, und wobei die Ausfalldetektoreinrichtung (95) den Wert des Steuersignals überwacht, um eine Unterbrechung im elektrischen Schaltkreis festzustellen, der die Steuereinrichtung und das Stellglied miteinander verbindet.

4. Aktiv geregeltes Aufhängungssystem nach Anspruch 3, bei dem das Stellglied (22a) der ersten Ventileinrichtung eine stromsteuerbare Proportionierspule (112b) aufweist, um den Betriebsstellwert abhängig vom Pegel des Steuersignals für den elektrischen Strom einzustellen, und bei dem die Ausfalldetektoreinrichtung (95) den Pegel des durch das Stellglied fließenden Stromes überwacht und den Ausfall einer elektrischen Schaltung feststellt, wenn der dem Stellglied zugeführte Strom geringer ist als ein vorgegebener Wert.

5. Aktiv geregeltes Aufhängungssystem nach Anspruch 3, bei dem das Stellglied (22a) durch ein Steuersignal gesteuert wird, das die Form eines Pulszugs mit einem Tastverhältnis aufweist, das den Betriebsstellwert der ersten Ventileinrichtung (22) anzeigt, und bei dem die Ausfalldetektoreinrichtung (95) das Tastverhältnis des Steuersignals überwacht und einen Ausfall dadurch feststellt, daß ein Pulsintervall festgestellt wird, das länger ist als eine vorgegebene Zeitspanne.

6. Aktiv geregeltes Aufhängungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Fluiddruckquelle weiterhin über eine Ventileinrichtung (44) zur Druckregulierung verfügt, mit einem vorgegebenen Druck, der über dem Neutraldruck liegt, und bei dem der maximale Fluiddruck, der der zweiten Ventileinrichtung (19) in der zweiten Position zuzuführen ist, dem durch das Druckregulierventil eingestellten Druck entspricht.

7. Aktiv geregeltes Aufhängungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das weiterhin über eine Drucksammlereinrichtung (20) verfügt, die Fluid ansammelt und die zwischen der ersten und der zweiten Ventileinrichtung angeordnet ist.