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DE4035256A1 - Mit einem lenk-steuersystem zusammenwirkendes aufhaengungssteuersystem fuer fahrzeuge - Google Patents

Mit einem lenk-steuersystem zusammenwirkendes aufhaengungssteuersystem fuer fahrzeuge

Info

Publication number
DE4035256A1
DE4035256A1 DE4035256A DE4035256A DE4035256A1 DE 4035256 A1 DE4035256 A1 DE 4035256A1 DE 4035256 A DE4035256 A DE 4035256A DE 4035256 A DE4035256 A DE 4035256A DE 4035256 A1 DE4035256 A1 DE 4035256A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vehicle
steering
rear wheel
characteristic
control system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE4035256A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirotaka Kanazawa
Shin Takehara
Hiroshi Ohmura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Publication of DE4035256A1 publication Critical patent/DE4035256A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Description

Die Anmeldung bezieht sich auf die anhängige US-Patentanmeldung Nr. 4 85 537, die auf denselben Rechtsnachfolger wie die vorliegende Anmeldung übertragen ist.
Die Erfindung betrifft ein mit einem Fahrzeuglenkungs-Steuerungssystem zusammenwirkendes Aufhängungssteuerungssystem, insbesondere ein sogenanntes mit dem Lenkungssteuerungssystem zusammenwirkendes aktives Aufhängungssystem.
Als konventionelles Aufhängungssystem ist das in der japanischen Patentanmeldung Nr. 59-14 365 offenbarte aktive Aufhängungssystem bekannt, welches 1984 für Einsprüche offengelegt wurde, in dem eine Zylindervorrichtung für jedes Fahrzeugradteil zwischen einem Fahrzeugkörperteil und einem Fahrzeugradteil vorgesehen ist. Die Versorgung der Zylindervorrichtung mit hydraulischer Flüssigkeit ist gesteuert, um die Aufhängungscharakteristik zu ändern oder um ein Rollen des Fahrzeugs zu verhindern.
Bei der Rollsteuerung des Fahrzeugs unter Benutzung des aktiven Aufhängungssystems ist es bekannt, daß der Fahrzeugkörper einer umgekehrten Rollwirkung durch das aktive Aufhängungssystem unterliegt, wenn das Fahrzeug auf einer ungradlinigen Bahn fährt oder um eine Kurve fährt. Wenn die umgekehrte Rollwirkung unter der normalen Bedingung des um die Kurvefahrens entsteht, so wird die aktive Aufhängung so gesteuert, daß eine natürliche Rollbewegung, die durch die Zentrifugalkraft verursacht wird, neutralisiert wird, und so eine horizontale Lage des Fahrzeugs erreicht wird. Bei einer anderen Rollsteuerung ist es ebenfalls bekannt, daß eine größere umgekehrte Rollwirkung dem Fahrzeugkörper zur Verfügung gestellt wird, um die natürliche Rollbewegung auszugleichen, so daß der Fahrzeugkörper gegen das Kurvenzentrum geneigt wird um dem Fahrer eine bessere Sicht in der Kurvenrichtung zu ermöglichen. In wieder einer anderen Rollsteuerung werden die normale und die größere Umkehrrollwirkung selektiv dem Fahrzeugkörper zur Verfügung gestellt, was automatisch oder mauell in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit geschieht.
In einem Fahrzeug mit Vierradlenksystem ist es bekannt, daß die Hinterradlenkeigenschaft bezüglich der Vorderradlenkeigenschaft vorbestimmt ist und so der Hinterradlenkwinkel automatisch in Übereinstimmung mit dem Vorderradlenkwinkel gegeben ist. Es ist ebenfalls bekannt, daß die Hinterradlenkeigenschaft geändert wird. Zum Beispiel offenbart die japanische Patentanmeldung Nr. 61-2 20 972, die 1987 offengelegt wurde, daß die Hinterradlenkeigenschaft in eine gleiche Phaseneigenschaft bei geringer Fahrzeuggeschwindigkeit geändert wird, um so die Steuerbarkeit des Fahrzeugs bei geringer Geschwindigkeit zu verbessern. Wenn die Hinterräder in Übereinstimmung mit der gleichen Phaseneigenschaft gesteuert werden, so werden die Hinterräder in der gleichen Richtung wie die Vorderräder ausgelenkt.
Die japanische Patentanmeldung Nr. 1-2 02 577, die am 15. August 1989 offengelegt wurde, offenbart ein Vierradlenksystem mit Servolenksystem, in dem die Lenkeigenschaft der Vorder- und Hinterräder geändert wird, wenn eine Abnormalität im Lenksystem entweder der Vorder- oder der Hinterräder festgestellt wird.
In dem Fahrzeug, das mit dem Vierradlenksystem als auch mit dem aktiven Aufhängungssystem ausgestattet ist, ist die Rollsteuerung normalerweise unabhängig von der Steuerung der Hinterradlenklage gehalten.
Demnach können sich die Steuerungen des Vierradlenksystems und des aktiven Aufhängungssystems gegenseitig beeinflussen, was nicht wünschenswert ist.
Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein aktives Aufhängungssystem, das mit einem Vierradlenksystem zusammenwirkt, zu schaffen, um die Fahreigenschaft eines Fahrzeugs zu verbessern und/oder seine Fahrstabilität zu verbessern.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Steuersystem für ein Fahrzeug mit aktivem Aufhängungssystem der größeren umgekehrten Rolleigenschaft und mit Vierradlenksystem der Umkehrphasenlage bereitzustellen, in dem die Hinterräder in umgekehrter Richtung zu den Vorderrädern gelenkt werden, um die Fahrbarkeit und die Sicht in Kurvenrichtung zu erhöhen, wobei eine sog. sportliche Fahreigenschaft geschaffen wird.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, zum Zweck der Verbesserung der Fahrstabilität ein aktives Aufhängungssystem mit größerer umgekehrten Rolleigenschaft in Zusammenwirken mit einem Vierradlenksystem der gleichen Phasenlage zu schaffen.
Um die oben aufgeführten und weitere Ziele zu erreichen, ist ein Fahrzeugsteuersystem geschaffen, mit einem aktiven Aufhängungsmechanismus zum Bereitstellen der Rolleigenschaft des Fahrzeugs in Kurvenfahrt des Fahrzeugs, und desweiteren mit einer Aufhängungssteuerungseinrichtung zum Steuern des Fahrzeugs je nach der von dem aktiven Aufhängungsmechanismus gelieferter Rolleigenschaft und zum Ändern der Rolleigenschaften von der einen in die andere, einem Hinterradlenkmechanismus zum Lenken eines Hinterrades in Verbindung mit dem Lenken eines Vorderrades, einer Lenksteuereinrichtung zum Steuern des Lenkens der Hinterräder in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Lenkeigenschaft und zum Wechseln der Lenkeigenschaften der Hinterräder, und einer Änderungseinrichtung zum Ändern einer der Lenkeigenschaften und der Rolleigenschaften synchron mit der Änderung der anderen der Lenkeigenschaften und Steuereigenschaften.
In einer bevorzugten Ausführungsform versieht die Änderungseinrichtung zum Ändern der Eigenschaften die Hinterräder mit einer umgekehrten Phasenlenkeigenschaft, in der die Hinterräder in die entgegengesetzte Richtung der Vorderräder gelenkt werden, wenn eine relativ geringe Geschwindigkeit des Fahrzeugs vorliegt, wenn die Aufhängungssteuereinrichtung den aktiven Aufhängungsmechanismus in Übereinstimmung mit einer umgekehrten Rolleigenschaft steuert, in der das Fahrzeug über eine horizontale Lage hinaus in eine Richtung entgegengesetzt zur Richtung des natürlichen Rollens, welche während des Fahrens durch eine Kurve entsteht, gerollt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform versieht die Änderungseinrichtung zum Ändern der Eigenschaften die Hinterräder mit derselben Phasenlenkeigenschaft, in der die Hinterräder in dieselbe Richtung wie die Vorderräder gelenkt werden, wenn sich das Fahrzeug in relativ hoher Geschwindigkeit befindet, wenn die Aufhängungssteuereinrichtung den aktiven Aufhängungsmechanismus in Übereinstimmung mit einer umgekehrten Rolleigenschaft steuert, in welcher das Fahrzeug über eine horizontale Lage hinaus in eine Richtung entgegengesetzt der Richtung des natürlichen Rollens, die beim Durchfahren einer Kurve entsteht, gerollt wird.
In einer weiteren Ausführungsform enthält das System weiterhin Umschalteinrichtungen zum Umschalten einer Lenkeigenschaft des Hinterrades zwischen einer umgekehrten Phasenlenkeigenschaft, in der das Hinterrad in die umgekehrte Richtung des Vorderrades bei relativ geringer Fahrzeuggeschwindigkeit gelenkt wird und einer gleichen Phasenlenkeigenschaft, in der das Hinterrad in die gleiche Richtung wie das Vorderrad bei relativ hoher Fahrzeuggeschwindigkeit gelenkt wird, wenn die Aufhängungssteuereinrichtung den aktiven Aufhängungsmechanismus in Übereinstimmung mit einer umgekehrten Rolleigenschaft steuert, in der das Fahrzeug über die horizontale Lage hinaus in eine Richtung entgegengesetzt der Richtung des natürlichen Rollens, welche beim Durchfahren einer Kurve entsteht, gerollt wird.
Die Umschalteinrichtung kann als Handschalter ausgeführt sein.
In einer weiteren Ausführungsform versieht die Änderungseinrichtung zum Ändern der Eigenschaften die Hinterräder mit einer umgekehrten Phasenlenkeigenschaft, in der die Hinterräder in die entgegengesetzte Richtung der Vorderräder bei relativ geringer Geschwindigkeit des Fahrzeugs gelenkt werden, wenn die Aufhängungssteuerungseinrichtung den aktiven Steuerungsmechanismus in Übereinstimmung mit einer normalen Rolleigenschaft des Fahrzeugs steuert, in welcher das Fahrzeug in eine horizontale Lage gerollt wird, in eine Richtung, die entgegengesetzt ist zur Richtung des natürlichen Rollens, die beim Durchfahren einer Kurve entsteht.
In einer weiteren Ausführungsform versieht die Änderungseinrichtung zum Ändern der Eigenschaften die Hinterräder mit einer gleichen Phasenlenkeigenschaft, in der die Hinterräder in die gleiche Richtung wie die Vorderräder bei relativ hoher Fahrzeuggeschwindigkeit gelenkt werden, wenn die Aufhängungssteuereinrichtung den aktiven Aufhängungsmechanismus in Übereinstimmung mit einer normalen Rolleigenschaft steuert, in der das Fahrzeug in eine horizontale Lage in einer Richtung entgegengesetzt der Richtung des natürlichen Rollens, welches beim Durchfahren einer Kurve entsteht, gerollt wird.
Das oben angeführte Steuersystem kann desweiteren Umschalteinrichtungen zum Umschalten einer Lenkeigenschaft der Hinterräder zwischen einer umgekehrten Phasenlenkeigenschaft und einer gleichen Phasenlenkeigenschaft aufweisen, in welcher umgekehrten Lenkeigenschaft die Hinterräder bei relativ geringer Fahrzeugsgeschwindigkeit in die entgegengesetzte Richtung der Vorderräder gelenkt werden, und in welcher gleichen Phasenlenkeigenschaft die Hinterräder bei relativ hoher Fahrzeuggeschwindigkeit in die gleiche Richtung wie die Vorderräder ausgelenkt werden, wenn die Aufhängungssteuereinrichtung den aktiven Aufhängungsmechanismus in Übereinstimmung mit einer normalen Rolleigenschaft steuert, in der das Fahrzeug in eine horizontale Lage in eine Richtung entgegengesetzt der Richtung des natürlichen Rollens, die beim Durchfahren einer Kurve entsteht, gerollt wird.
Vorzugsweise steuert der aktive Aufhängungsmechanismus das Rollen des Fahrzeugs zwischen der umgekehrten und der normalen Rolleigenschaft wenn eine auf das Fahrzeug wirkende latterale Beschleunigung im Bereich zwischen 0,1 und 0,3 g liegt.
Ist die umgekehrte Phaseneigenschaft für die Hinterräder als Lenkeigenschaft für den Fall vorgesehen, in dem die umgekehrte Rolleigenschaft für das aktive Aufhängungssystem vorgesehen ist, so werden die Sicht in die Richtung der Kurve und der Betrieb verbessert und eine aktive Betriebseigenschaft geschaffen. Ist andererseits die gleiche Phaseneigenschaft für die Hinterräder als Lenkeigenschaft vorgesehen, so kann die Laufstabilität verbessert werden.
Die oben geschilderten und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform hervor, wobei auf die beigefügten Figuren Bezug genommen wird.
Fig. 1 ist eine schematische Gesamtansicht eines aktiven Aufhängungssystems für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist ein Schaltdiagramm eines hydraulischen Systems zum Steuern der Flüssigkeitszufuhr für eine hydraulische Zylindervorrichtung.
Fig. 3A bis 3D sind Blockdiagramme und stellen die Steuerung der Aufhängungscharakteristik durch eine Steuereinrichtung dar.
Fig. 4 ist eine schematische Ansicht eines Lenksystems auf die die vorliegende Erfindung verwendet werden kann.
Fig. 5 ist eine grafische Darstellung und zeigt die Beziehung zwischen Hinterradlenkwinkel und Lenkradlenkwinkel.
Fig. 6 ist eine grafische Darstellung und zeigt die Beziehung zwischen Lenkeigenschaft und Lenkverhältnis.
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm einer Steuereinrichtung eines Fahrzeugaufhängungssystem und Vierradlenksystem entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 ist eine grafische Darstellung zwischen einem Rollwinkel und einer lateralen Beschleunigung.
Fig. 9 ist ein Flußdiagramm einer Steuereinrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung und zeigt eine andere Ausführungsform.
Fig. 10 ist ein Flußdiagramm einer Steuereinrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung und zeigt eine weitere Ausführungsform.
Fig. 1 ist eine schematische Gesamtansicht eines aktiven Aufhängungssystems A eines Fahrzeugs entsprechend der vorliegenden Erfindung. In Fig. 1 bezeichnet die Referenzzahl 1 einen Fahrzeugkörper, und die Referenzzahlen 2F und 2R bezeichnen jeweils Vorder- und Hinterradteile des Fahrzeugs. Zwischen dem Fahrzeugkörper 1 und den Hinterrädern 2F, und zwischen dem Fahrzeugkörper 1 und den Hinterrädern 2R sind hydraulische Zylinder 3, 3 vorgesehen. Ein Kolben 3b, der in jeden Zylinderkörper 3a eingeführt ist, bildet eine Flüssigkeitsdruckkammer 3c in jedem hydraulischen Zylinder 3. Der obere Endabschnitt einer Stange 3d, die mit dem Kolben 3b verbunden ist, ist mit dem Fahrzeugkörper 1 verbunden, und die zylinderischen Körper 3a, 3a sind jeweils mit den Fahrzeugrädern 2F, 2R verbunden.
Eine Gasfeder 5 ist mit der Flüssigkeitsdruckkammer 3c eines jeden hydraulischen Zylinders 3 über einen Verbindungsweg 4 verbunden. Jede Gasfeder 5 ist in eine Gaskammer 5f und eine Flüssigkeitsdruckkammer 5g mittels einer Membranen 5 geteilt, und der Flüssigkeitsdruckraum 5g ist mit der Flüssigkeitsdruckkammer 3c des hydraulischen Zylinders 3 über den Verbindungsweg 4 und den Kolben 3b des hydraulischen Zylinders 3 verbunden.
Referenzzahl 8 bezeichnet eine hydraulische Pumpe und die Bezugszeichen 9, 9 bezeichnen proportionale Flußsteuerungsventile, die mit der hydraulischen Pumpe 8 über einen Flüssigkeitsdruckweg 10 verbunden sind. Diese Ventile wirken derart, daß sie die Flüssigkeitszufuhr für die hydraulischen Zylinder 3, 3 steuern.
Bezugszahl 12 bezeichnet eine Druckablaßmeßeinrichtung die den Ablaßdruck der hydraulischen Pumpe 8 feststellt, und die Bezugszahlen 13, 13 bezeichnen Flüssigkeitsdrucksensoren, die den Flüssigkeitsdruck der Flüssigkeitsdruckkammer 3c in den hydraulischen Zylindern 3, 3 feststellen. Bezugszahlen 14, 14 bezeichnen Fahrzeughöhensensoren, die die Fahrzeughöhenverschiebung (Zylinderhublänge) feststellen, und die Bezugszahlen 15, 15, 15 bezeichnen vertikale Beschleunigungssensoren, die die vertikale Beschleunigung des Fahrzeugs (Federbeschleunigung der Räder 2F, 2R) feststellen. Jeweils einer dieser vertikalen Beschleunigungssensoren, 15, 15, 15 ist auf jeweils dem rechten und linken Vorderrad 2F innerhalb einer horizontalen Ebene angebracht und ein vertikaler Beschleunigungssensor ist auf halber Fahrzeugbreite zwischen den Hinterrädern 2R angebracht. Insgesamt sind drei vertikale Beschleunigungssensoren vorgesehen.
Die Bezugszahlen 18, 19 bezeichnen jeweils einen Lenkwinkelsensor und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor.
Die Signale der oben beschriebenen Sensoren bilden den Eingang einer Steuereinrichtung 17, die aus einer CPU (Zentraler Recheneinheit) oder ähnlichem besteht, welche die proportionalen Flußsteuerungsventile 9, 9 derart steuert, daß die Aufhängungscharakteristik geändert wird.
Fig. 2 zeigt eine hydraulische Schaltung zum Zuführen und Ablassen von hydraulischer Flüssigkeit für die hydraulischen Zylinder 3.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist die hydraulische Pumpe 8 in Tandem mit einer hydraulischen Pumpe 21 verbunden, die von einem Antriebsmotor 20 für eine Servolenkvorrichtung angetrieben wird. Ein Abgaberohr 8a hat einen Akkumulator 22, der mit dem mittleren Bereich des Rohres verbunden ist, und der untere Abschnitt des Abgaberohres 8a teilt sich in ein Vorderradrohr 10F und ein Hinterradrohr 10R. Das Frontradrohr 10F teilt sich in ein linkes Frontradrohr 10FL und ein rechtes Frontradrohr 10FR, deren untere Ende mit den Flüssigkeitsdruckkammern 3c, 3c, der hydraulischen Zylinder 3FL, 3FR verbunden sind.
Desgleichen teilt sich das Hinterradrohr 10R in ein linkes Radrohr 23RL und ein rechtes Radrohr 10RR, deren untere Enden mit den Flüssigkeitsdruckkammern 3c, 3c der hydraulischen Zylinder 3RL, 3RR verbunden sind.
Die Gasfedervorrichtungen 5FL bis 5RR, die mit den hydraulischen Zylindern 3FL bis 3RR verbunden sind, haben je eine Mehrzahl (vier) von Gasfedern 5a, 5b, 5c, 5d, die über Zweigverbindungswege 4a bis 4d mit einem gemeinsamen Kommunikationsweg 4 verbunden sind, welcher mit der Flüssigkeitsdruckkammer 3c des entspechenden hydraulischen Zylinders 3 verbunden ist. Die Zweigverbindungswege 4a bis 4d der Mehrzahl (erster bis vierter) Gasfedern 5a bis 5d jedes Rades haben Öffnungen 25a bis 25d. Die Dämpfungswirkung der Öffnungen 25a bis 25d und die Pufferwirkung des in den Gaskammern 5f geladenen Gases wirken zusammen, um die Grundfunktion eines Aufhängungssystems zu liefern.
In den Gasfedern 5FL bis 5RR jedes Fahrzeugrades ist ein Dämpfkraftumschaltventil 26 in dem gemeinsamen Kommunikationsweg 4 zwischen der ersten Gasfeder 5a und der zweiten Gasfeder 5b vorgesehen, welches Umschaltventil 26 die Dämpfkraft mittels Regelung des Wegbereiches des Verbindungsweges 4 schaltet. Das Umschaltventil 26 nimmt zwei Positionen ein: eine ausgedehnte Position, welche den gemeinsamen Verbindungsweg 4 verlängert und eine eingeschränkte Position, die den Bereich des gemeinsamen Kommunikationsweges 4 einschränkt. Läuft das Fahrzeug entlang einer kurvigen Bahn, so nimmt das Umschaltventil 26 die eingeschränkte Position ein, so daß der hydraulische Fluß zu und von der Kammer 5g der Federn 5b und 5c eingeschränkt ist. Auf diese Weise ist der hydraulische Fluß für die Kammer 5c des Zylinders 3 eingeschränkt um die Ansprechbarkeit zu verbessern. Auf ähnliche Weise ist einer der Zweigverbindungswege 4d mit einem Umschaltventil 27 ausgestattet, welches eine ausgedehnte Position einnehmen kann, welche einen vergrößerten Bereich des Weges 4d schafft, und eine eingeschränkte Position einnehmen kann, die einen eingeschränkten Bereich des Weges 4d schafft. Nimmt das Umschaltventil 27 die ausgedehnte Position ein, so ist der hydraulische Fluß für die Druckkammer 5g erhöht, so daß die Aufhängungseigenschaft weich ist. Nimmt im Gegensatz dazu das Umschaltventil 27 die eingeschränkte Position ein, so ist der hydraulische Fluß für die Druckkammer 5g eingeschränkt, so daß die Aufhängungseigenschaft hart ist.
Auf dem Abgaberohr 8a der hydraulischen Pumpe 8 ist ein Entladungs/Entlastungsventil 28 vorgesehen, welches eine geschlossene und eine offene Stellung einnehmen kann und nahe dem Akkumulator 22 verbunden ist. Wenn der abgegebene Flüssigkeitsdruck, der von der Abgabedruckmeßeinrichtung 12 gemessen wird, einen festgesetzten oberen Grenzwert nicht unterschreitet, so wird das Entladungsventil 28 aus der in Fig. 2 gezeigten geschlossenen Position in die offene Position umgeschaltet, so daß die Flüssigkeit in der hydraulischen Pumpe 8 direkt in einen Reservetank 29 zurückfließt, wobei der Flüssigkeitsdruck im Akkumulator 22 gesteuert wird um bei einem vorgegebenen Wert erhalten zu bleiben. Auf die oben beschriebene Weise wird die akkumulierte Flüssigkeit mit vorgegebenem Druck aus dem Akkumulator 22 dem hydraulischen Zylinder 3 zugeführt.
Da das linke Vorderrad, das rechte Vorderrad, das linke Hinterrad und das rechte Hinterrad in ihrem Zusammenbau identisch sind, wird im folgenden nur das linke Vorderrad beschrieben.
Wie oben beschrieben ist das linke Vorderradrohr 10FL mit dem Proportionalflußsteuerventil 9 versehen, welches drei Positionen einnimmt: eine Stopposition, die alle Ausgänge schließt, eine Zufuhrposition, in der das linke Vorderradrohr 10FL an der Zufuhrseite geöffnet ist, und eine Abgabeposition, in der der hydraulische Zylinder 3 des linken Vorderradrohrs 10FL über ein Rückflußrohr 32 verbunden ist. Das Proportionalflußsteuerventil 9 ist weiterhin mit Druckausgleichsventilen 9a, 9a versehen. Die Druckausgleichsventile 9a, 9a erhalten den Flüssigkeitsdruck in der Flüssigkeitsdruckkammer 3c auf einem vorgegebenen Wert, wenn das Proportionalflußsteuerventil 9 entweder in der Zufuhrposition oder in der Entladeposition ist.
Zwischen dem hydraulischen Zylinder 3 und dem Proportionalflußsteuerventil 9 ist ein Umschaltventil 33 vorgesehen, welches auf einen Pilotdruck anspricht, welches Ventil das linke Frontrohr 10FL öffnet und schließt. Wenn ein Solenoidventil 34, welches die mit Druck beaufschlagte Flüssigkeit in das linke Frontradrohr 10F einführt, in einer offenen Position ist, so wird der Flüssigkeitsdruck des Solenoidventils 34 als Pilotdruck dem Umschaltventil 33 zugeführt. Ist der Pilotdruck geringer als ein vorgegebener Wert, so schaltet das Umschaltventil 33 derart, daß das linke Vorderradrohr 10FL geöffnet wird, so daß das Proportionalflußsteuerventil 9 den hydraulischen Fluß in den hydraulischen Zylinder 3 freigibt. Ist das Solenoidventil 34 geschlossen, so ist das Vorderradrohr 10FL fest verschlossen, um sicherzustellen, daß die hydraulische Flüssigkeit von und zu der Kammer 3c des Zylinders 3 fließt.
Referenzzahl 35 bezeichnet ein Entlastungsventil, welches bei Öffnung den Rückfluß der hydraulischen Flüssigkeit in die Flüssigkeitsdruckkammer 3c des hydraulischen Zylinders 3 zum Rückflußrohr 32 ermöglicht, wenn der Flüssigkeitsdruck in der Flüssigkeitsdruckkammer 3c abnormal ansteigt. Die Bezugszahl 36 bezeichnet ein Zündungsschaltungszwischenventil, welches auf einem hydraulischen Weg vorgesehen ist, welcher die Wege 32 und 8a in der Nachbarschaft des Akkumulators 22 auf dem Abgaberohr 8a der hydraulischen Pumpe 8 verbindet. Ist der Zündungsschalter in einer Aus-Stellung, so wird das Zwischenventil 36 so gesteuert, daß es öffnet (wie in Fig. 2 gezeigt), so daß die Flüssigkeit in dem Akkumulator 22 zu dem Tank 29 zurückfließt und der hohe Druck der Flüssigkeit gesenkt wird. Bezugszahl 37 bezeichnet ein Entlastungsventil, welches Flüssigkeit in den Tank 29 zurückführt und den Flüssigkeitsdruck senkt, wenn der Abgabedruck der hydraulischen Pumpe 8 abnormal steigt. Die Bezugszahlen 38, 38 bezeichnen Rückflußakkumulatoren, die mit dem Rückflußrohr 32 verbunden sind, um die von dem hydraulischen Zylinder 3 abgegebene Flüssigkeit zu sammeln.
Die Fig. 3A, 3B, 3C und 3D sind Blockdiagramme und verdeutlichen die Steuerung der Aufhängungscharakteristik mittels einer Steuereinrichtung 17.
Wie in den Fig. 3A, 3B, 3C und 3D gezeigt, ist ein Steuersystem C1 zum Steuern der Fahrzeughöhe auf einen gewünschten Wert vorgesehen, der von Fahrzeughöhenverschiebungssignalen XFR, XFL, XRR, XRL von den Fahrzeughöhensensoren, 14, 14, 14, 14 der Fahrzeugräder bestimmt wird, und weiterhin ist ein Steuersystem C2 zum Unterdrücken der vertikalen Vibrationen des Fahrzeugs vorgesehen, welches auf vertikale Beschleunigungssignale GFR, GFL, GR der drei vertikalen Beschleunigungssensoren 15, 15, 15, 15 anspricht, und ein Steuersystem C3 zum Unterdrücken der Fahrzeugkörperverwindungen vorgesehen, das auf Drucksignale der Flüssigkeitsdrucksensoren 13, 13, 13, 13 der Fahrzeugräder anspricht, und ein Steuersystem zum Verbessern der Ansprechbarkeit des Fahrzeugs in Kurven vorgesehen.
In dem Steuersystem C1 bezeichnet die Bezugszahl 40 eine Stoßkomponentenrecheneinheit, die die Fahrzeugstoßkomponenten errechnet, in dem sie nicht nur die Ausgänge XFR, XFL des rechten und linken Vorderrades 2F addiert, sondern auch die Ausgänge XRR, XRL des rechten und linken Hinterrades 2R der Fahrzeughöhensensoren 14, 14, 14, 14. Referenzzahl 41 bezeichnet eine Abstandskomponentenrecheneinheit, welche die Fahrzeugabstandskomponenten durch Abziehen der aufsummierten Ausgänge XRR, XRL des rechten und linken Hinterrades 2R von den aufsummierten Ausgängen XFR, XFL des rechten und linken Vorderrades 2F errechnet. Referenzzahl 42 bezeichnt eine Rollkomponentenrecheneinheit, welche die Fahrzeugrollkomponenten durch Aufsummieren der Differenzen XFR-XFL der Ausgänge von dem rechten und linken Vorderrad 2F und der Differenz XRR-XRL der Ausgänge des rechten und linken Hinterrades 2R errechnet. Referenzzahl 43 bezeichnet eine Stoßsteuereinheit, welche als Eingang die in der Stoßkomponentenrecheneinheit 40 errechneten Fahrzeugstoßkomponenten und eine gewünschte mittlere Fahrzeughöhe TH hat, und welche Steuervariabeln errechnet, darunter proportionale und differenziale Vorschube für die proportionalen Flußsteuerventil 9, 9, 9, 9, basierend auf der folgenden Formel:
KB1 + [TB2 · S/(1 + TB2 · S)] · KB2
worin KB1, KB2 Konstanten darstellen,
S eine Laplace-Funktion ist, welche sich erhöht, wenn die Schwingungsfrequenz erhöht wird,
TB2 eine zeitliche Konstante ist.
Referenzzahl 4 bezeichnet eine Abstandskomponenteneinheit, welcher Fahrzeugsabstandkomponenten zugeführt werden, die in der Abstandskomponentenrecheneinheit 41 errechnet wurden, welche Einheit 41 Steuervariabeln für die Proportionalflußsteuerventile 9, 9, 9, 9 mit Hilfe derselben Formel unter Abstandssteuerung errechnet. Referenzzahl 45 bezeichnet eine Rollsteuereinheit, welche die in der Rollkomponentenrecheneinheit 42 errechneten Fahrzeugrollkomponenten und eine gewünschte Rollverschiebung TR als Eingänge hat, welche Einheit 45 Steuervariabeln für die Proportionalflußventile 9, 9, 9, 9 aufgrund derselben Formel unter Rollsteuerung errechnet, um eine geneigte Fahrzeuglage zu erhalten, die die gewünschte Rollverschiebung TR liefert.
Zum Zweck des Steuerns der Fahrzeughöhe auf einen gewünschten Wert werden die in den obenerwähnten Steuereinheiten 43, 44, 45 errechneten Steuervariabeln bezüglich des Vorzeichens der Fahrzeughöhenverschiebungssignale der Fahrzeughöhensensoren 14, 14 14, 14 invertiert. Danach werden alle Stoß-, Stand- und Rollsteuervariablen für die Fahrzeugräder addiert und Flußsignale QFR1, QFL1, QRR1, QRL1 der entsprechenden Proportionalflußsteuerventile 9, 9, 9, 9 in der Steuereinheit C1 erhalten.
In dem Steuersystem C2 bezeichnet Referenzzahl 50 eine Stoßkomponentenrecheneinheit, welche die Fahrzeugstoßkomponenten durch Aufsummieren der Ausgänge GFR, GFL, GR der drei Fahrzeugbeschleunigungssensoren 15, 15, 15 errechnet. Referenzzahl 51 bezeichnet eine Abstandskomponentenrecheneinheit, welche die Fahrzeugabstandskomponenten durch Subtrahieren der Ausgänge GR des Rückrades 2R von der Summe jedes Halbwertes der Ausgänge GFR, GFL der rechten und linken Fronträder 2F der drei vertikalen Beschleunigungssensoren 15, 15, 15 errechnet. Referenzzahl 52 bezeichnet eine Rollkomponentenrecheneinheit, welche die Fahrzeugrollkomponenten durch Subtraktion des Ausgangs GFL des linken Frontrades von dem Ausgang GFR des rechten Frontrades errechnet.
Des weiteren bezeichnet Referenzzahl 53 eine Stoßsteuereinheit, die als Eingang die in der Stoßkomponentenrecheneinheit 50 errechneten Fahrzeugstoßkomponenten hat und die Steuervariabeln aus den Stoßkomponenten errechnet, wobei proportionale, differenziale und integrale Vorschübe für die Proportionalflußsteuerventile 9, 9, 9, 9 der Räder enthalten sind, basierend auf der folgenden Formel:
[TB3 · S/(1 + TB3 · S)] · KB3 + KB4 + [TB5 · S/(1 + TB5 · S)] · KB5
wobei KB3, KB4 Konstanten darstellen,
S eine Laplac-Funktion ist, die sich erhöht, wenn die Schwingungsfrequenz erhöht wird,
TB3, TB5 zeitliche Konstanten darstellen.
Referenzzahl 54 bezeichnet eine Abstandssteuereinheit, welche die in der Abstandskomponentenrecheneinheit 51 errechneten Fahrzeugabstandkomponenten als Eingang hat und die Steuervariablen für die Proportionalflußsteuerventile 9, 9, 9, 9 errechnet, basierend auf derselben Formel wie die Stoßkomponenten der Einheit 51. Referenzzahl 55 bezeichnet eine Rollsteuereinheit, die die in der Rollkomponentenrecheneinheit 52 errechneten Fahrzeugrollkomponenten als Eingang hat und die Steuervariabeln für die Proportionalflußsteuerventile 9, 9, 9, 9 errechnet, basierend auf derselben Formel wie die Stoßkomponente von 51.
Zum Zweck des Unterdrückens vertikaler Fahrzeugvibrationen werden die Stoßkomponenten-, Abstandskomponenten- und Rollkomponentenvariabeln in den oben beschriebenen Steuereinheiten 53, 54, 55 dem Vorzeichen nach in allen Rädern invertiert, woraufhin jede Stoß-, Abstand- und Rollsteuervariabel in jedem Fahrzeugrad addiert wird, und Flußsignale QFR, QFL, QRR, QRL für die entsprechenden Proportionalflußsteuerventile 9, 9, 9, 9 in dem Steuersystem C2 erhalten werden. Die Variabeln werden mittels eines Koeffizienten k=1,08 der Vorderräder gewichtet.
In dem Steuersystem C3 enthält eine Verwindungssteuereinheit 60 eine Flüssigkeitsdruckverhältnisrecheneinheit 60a der Vorderräder, der Flüssigkeitsdrucksignale PFR, PFL der Flüssigkeitsdrucksensoren 13, 13 der beiden Vorderräder zugeführt werden. Die Einheit 60a errechnet das Verhältnis (PFR-PFL)/(PFR+PFL) der Druckdifferenz (PFR-PFL) des rechten und linken Vorderrades zum Gesamtflüssigkeitsdruck (PFR+PFL) der Vorderräder. Die Verwindungssteuereinheit 60 enthält außerdem eine Flüssigkeitsdruckverhältnisrecheneinheit 60b der Hinterräder, die in ähnlicher Weise das Flüssigkeitsdruckverhältnis (PRR-PRL)/(PRR+PRL) der Hinterräder berechnet. Nachdem das Flüssigkeitsdruckverhältnis der Hinterräder mit einem Koeffizenten Wr multipliziert wurde, wird der erhaltene Wert von dem Flüssigkeitsdruckverhältnis der Vorderräder abgezogen und der erhaltene Wert wird mit einem Vorschubskoeffizenten WA multipliziert und zusätzlich mit dem Koeffizienten k=1,08 der Vorderräder gewichtet. Die Steuervariabeln für die Räder werden im Vorzeichen invertiert, um zwischen den rechten und linken Rädern ausgeglichen zu werden, so daß Fließsignale QFR, QRL, QRR, QRL der entsprechenden Proportionalflußsteuerventile 9, 9, 9, 9 erhalten werden.
Wie in Fig. 3D gezeigt, steuert das Steuersystem C4 den Fluß der hydraulischen Flüssigkeit für den Zylinder 3 um dessen Ansprechbarkeit zu verbessern.
In dem Steuersystem C4 wird die Lenkgeschwindigkeit oder die Änderungsrate dRH des Lenkwinkels R mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V multipliziert. Ein Referenzwert G₁ wird von dem Wert dRH · V abgezogen um einen Wert S₁ zu erhalten; der dem Kurvenbeurteilungsabschnitt 65 zugeführt wird. Ein Wert S₂ wird durch Substraktion eines Referenzwertes G₂ von der auf das Fahrzeug wirkenden lateralen Beschleunigung G erhalten. Das Steuersystem C4 kommt zu der Beurteilung, daß das Fahrzeug eine Kurve durchfährt, wenn der Wert S₁ oder S₂ nicht kleiner als Null ist und erzeugt Signale Sa um die Aufhängungseigenschaft hart zu machen, welche Signale verursachen, daß das Umschaltventil 26 sich in seiner eingeschränkten Position befindet und welche Signale sicherstellen, daß die Konstanten Ki (i=B1 B5, P1 P5, und R1 R5) mit großen Werten KH versehen werden, um dadurch die Ansprechbarkeit des Zylinders 3 zu verbessern.
Die gewünschte Rollverschiebung TR wird zwischen einem Normalzustand und einem sportlichen Zustand mit Hilfe eines Handschalters 66 gewählt. Ist der Normalzustand gewählt, so wird der Wert TR gleich Null gesetzt. Beträgt die laterale Beschleunigung Gs 0,1 0,3 g in dem sportlichen Zustand, so nimmt der Wert TR einen Winkel von -10 Grad ein (ist der Wert TR negativ, so wird das Fahrzeug nach innen in den Kurvenkreis gerollt, oder wird in eine Richtung entgegengesetzt zur natürlichen Rollrichtung gerollt). Nimmt der Wert TR einen anderen Betrag als 0,1 0,3 g an, so wird der gewünschte Wert TR gleich Null gesetzt.
Sind andererseits die Werte S₁ und S₂ kleiner als Null, so kommt das Steuersystem C4 zu dem Schluß, daß sich das Fahrzeug auf einer Geraden befindet und erzeugt Signale Sb, um die Aufhängungseigenschaft weich zu gestalten, welche Signale sicherstellen, daß das Umschaltventil 26 in der ausgedehnten Position ist, um für die Konstanten Ki normale Werte Ks vorzusehen und um den gewünschten Wert TR gleich Null zu setzen.
In Fig. 4 ist eine schematische Ansicht des Vierradlenksystems entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Referenzzahl 100 bezeichnet einen Vorderlenkmechanismus zum Lenken des rechten und linken Vorderrades 2FR, 2FL, und Bezugszahl 110 bezeichnet einen Hinterradlenkmechanismus zum Lenken des rechten und hinteren Hinterrades 2RR, 2RL.
Der Vorderlenkmechanismus 100 ist mit einem rechten und linken Gelenkarm 101R, 101L, Verbindungsstangen 102R, 102L und einer Lenkstange 103 zum Verbinden der Verbindungsstangen 102R, 102L, versehen. Bezugszahl 104 stellt ein Lenkrad dar, dessen Säule 105 an ihrem unteren Ende mit einer Kammwalze 106 versehen ist. Die Kammwalze 106 kämmt mit einer Zahnstange 107, so daß das Lenkrad 104 betrieben wird um die Lenkstange 103 zu bewegen und dadurch das rechte und linke Vorderrad 2FR, 2FL zu lenken.
Desgleichen ist der Hinterradlenkmechanismus 110 mit einem Paar von rechten und linken Gelenkarmen 111R, 111L, Verbindungsstangen 112R, 112L und einer Hinterradlenkstange 113 versehen. Mit der Lenkstange 113 ist ein Geschwindigkeitsminderungsmechanismus 114 verbunden, der mit einer Ausgangswelle 115a eines Servomotors 115 verbunden ist, so daß der Minderungsmechanismus 114 die Lenkstange lateral verschiebt, wodurch die Lenkung des rechten und linken Hinterrades 2RR, 2RL erfolgt.
Auf der Ausgangswelle 115a des Servomotors 115 ist eine magnetische Bremse 116 vorgesehen. Wird die magnetische Bremse 116 betätigt, so wird die Hinterradlenkstange gesperrt, um den Lenkwinkel der Hinterräder 2R festzuhalten.
Zwischen dem Ausgang 115a des Servomotors 115 und dem Reduktionsmechanismus 114 ist eine magnetische Kupplung 117 vorgesehen. Die Lenkstange 113 ist mit einem Wiederherstellungsmechanismus 118 versehen, der zum Wiederherstellen der neutralen Position der Lenkstange 113 dient. Wenn eine Abnormität beim Lenken der Hinterräder 2R auftritt, wird die magnetische Kupplung 117 gelöst, um den Servomotor 115 von der Lenkstange 113 auszurasten, so daß die Lenkstange mittels des Wiederherstellungsmechanismus 118 wieder in die neutrale Position gelangt. Auf diese Weise können die Hinterräder 2R bei einer abnormalen Bedienung in die neutrale Position gebracht werden.
Referenzzahl 120 bezeichnet eine Vierradlenkungssteuereinrichtung zum Steuern des Servomotors 115 und der magnetischen Bremse 116. Die Steuereinrichtung 120 erhält verschiedene Signale von den Sensoren 125∼134. Der Sensor 125 ist ein Lenkwinkelsensor zum Feststellen des Lenkwinkels der Lenksäule 104. Der Sensor 126 ist ein Vorderradlenkwinkelsensor zum Feststellen des Lenkwinkels der Vorderräder 2F aus der lateralen Verschiebung der Vorderlenkstange 130. Die Sensoren 127 und 128 sind Fahrzeuggeschwindigkeitsmeßsensoren. Der Sensor 129 ist ein neutraler Schalter zum Feststellen, ob ein Hebelbereich in einer neutralen Position ist und ein Kupplungspedal in einem Handschaltgetriebe betrieben wird. Der Sensor 130 ist ein Hemmschalter zum Feststellen einer neutralen Position N und einer Parkposition P eines automatischen Getriebes, der Sensor 131 ist ein Bremsschalter zum Feststellen des Betriebes eines Bremspedals, der Sensor 132 ist ein Motorschalter zum Feststellen des Betriebes eines Motors, der Sensor 133 ist ein Rotationssensor zum Feststellen eines Rotationswinkels des Servomotors 115, und der Sensor 134 ist ein Hinterradlenkwinkelsensor zum Feststellen eines Lenkwinkels der Hinterräder 2R.
Die Steuereinrichtung 120 für das Vierradlenksystem ist mit einem Gedächtnis versehen, in dem Hinterradlenkeigenschaften gespeichert werden, wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt. Die Hinterradlenkeigenschaften sind in Form von Lenkverhältnissen RH des Hinterradlenkwinkels RR zum Vorderradlenkwinkel RF gezeigt. Das Lenkverhältnis RH ändert sich aus der Umkehrphase, in der die Hinterräder 2R in entgegengesetzter Richtung zu den Vorderrädern 2F gelenkt werden, zu einer gleichen Phase, in der die Hinterräder 2R in der gleichen Richtung wie die vorderen Räder 2F gelenkt werden, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit V erhöht, wie aus den Figuren entnommen werden kann.
Eine Lenkeigenschaft II, die in gestrichelter Linie gezeigt ist, ändert sich in Richtung auf die gleiche Phase bei einer geringeren Fahrzeuggeschwindigkeit verglichen mit der Lenkeigenschaft I, die in ununterbrochener Linie gezeigt ist.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wirkt die ACS Steuereinrichtung 19 für das aktive Aufhängungssystem A mit der 4WS Steuereinrichtung 120 zusammen. Die Steuereinrichtung 120 ändert die Lenkeigenschaft, nachdem sie das Zustandssignal erhalten hat, daß von dem Handschalter 66 gewählt wurde. Die Steuereinrichtung 19 ändert die Rolleigenschaft des Fahrzeugs. Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird die Änderung der Lenkeigenschaft von der Steuereinrichtung 120 mit der Änderung der Rolleigenschaft des Fahrzeugs durch die Steuereinrichtung 19 zeitlich aufeinander abgestimmt.
Die Steuerung wird in Übereinstimmung mit dem in Fig. 7 in Form eines Flußdiagramms gezeigten Verfahren durchgeführt.
Bezüglich Fig. 7 wird beurteilt, ob ein sportiver Zustand gewählt ist oder nicht (Schritt S1). Wenn die Beurteilung ja ist, oder wenn der sportive Zustand gewählt ist, wählt die 4WS Steuereinrichtung 19 die Lenkeigenschaft I, um den Hinterradlenkmechanismus 110, basierend auf der Lenkeigenschaft I (Schritt S2), zu steuern.
Die 4WS Steuereinrichtung 120 berechnet die laterale Beschleunigung Gs des Fahrzeugs basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Lenkgeschwindigkeit dRH (Schritt S3). Es wird beurteilt, ob die laterale Beschleunigung Gs innerhalb des Bereichs von 0,1∼0,3 g liegt oder nicht (Schritt S4). Ist die Beurteilung ja, so wird in Schritt S5 die gewünschte Rollverschiebung TR auf einen Winkelwert -10 Grad gesetzt. Die Rollsteuerung ist derart, daß eine Lage des Fahrzeugs erreicht wird, in der der Rollwinkel -10 Grad im Kurvenbetrieb hat.
Ist die Beurteilung in Schritt S4 nein, oder ist die laterale Beschleunigung Gs nicht in dem Bereich von 0,1∼0,3 g, so wird die gewünschte Rollverschiebung TR auf Null gesetzt (Schritt S6). Anschließend wird die Rollsteuerung ausgeführt, um einen Rollwinkel von Null Grad zu halten, so daß das Fahrzeug die horizontale Lage selbst im Kurvenbetrieb einnimmt.
In Fig. 8 ist die sportive Rolleigenschaft des Fahrzeugs beim Durchlaufen der Schritte S3 bis S6 in gestrichelter Linie X gezeichnet, wenn der sportive Zustand ausgewählt wurde. In Fig. 8 wird der Rollwinkel vergrößert, wenn die laterale Beschleunigung auf einen Wert über 0,5 g ansteigt. Dies ist deshalb so, weil die durch die Rollwirkung verursacht Last, die auf das Fahrzeug wirkt, von dem aktiven Aufhängungssystem A über eine Steuergrenze vergrößert wird.
Ist in Schritt S1 die Beurteilung nein, oder wird der Normalzustand von dem Handschalter 66 ausgewählt, so wird die gewünschte Rollverschiebung TR auf Null gesetzt (Schritt S7). Die Rollsteuerung ist derart, daß ein Rollwinkel von Null Grad hergestellt wird, um für das Fahrzeug die horizontale Lage zu schaffen. Die Rolleigenschaft unter dem Normalzustand ist durch die nicht unterbrochene Linie Y in Fig. 8 gezeigt. Die Eigenschaft II aus Fig. 6 wird als Lenkeigenschaft unter dem Normalzustand ausgewählt. Auf diese Weise wird der Hinterradlenkmechanismus aufgrund der Lenkeigenschaft II gesteuert. Das oben geschilderte Verfahren stellt einen Mechanismus zur Änderung der Lenkeigenschaft der Hinterräder 2R zwischen den Eigenschaften I und II in Synchronie mit der Änderung der Rolleigenschaften zwichen X und Y dar.
Wird die sportive Rolleigenschaft X ausgewählt, um eine starke Umkehrrolleigenschaft herzustellen, so wird in der dargestellten Ausführungsform die Lenkeigenschaft I ausgewählt um eine starke umgekehrte Phaseneigenschaft zu schaffen, um so die Sichtbarkeit in Kurvenrichtung zu verbessern und den Betrieb während des Kurvenbetriebs zu verbessern. Auf diese Weise kann der Fahrer ein befriedigendes sportives Gefühl beim Fahren des Fahrzeugs bekommen.
In Fig. 9 ist eine abgewandelte Steuerung der mit der Rollsteuerung zusammenwirkenden Lenksteuerung gezeigt.
Es wird beurteilt, ob der sportive Zustand X ausgewählt ist oder nicht (Schritt S1). Ist der sportive Zustand X gewählt, so wählt die 4WS Steuereinrichtung 19 die Lenkeigenschaft II zum Steuern des Hinterradlenkmechanismus 110 basierend auf der Lenkeigenschaft II (Schritt S2).
Die 4WS Steuereinrichtung 120 berechnet die laterale Beschleunigung Gs des Fahrzeugs basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Lenkgeschwindigkeit dRH (Schritt S3). Es wird beurteilt, ob die laterale Beschleunigung Gs innerhalb des Bereiches von 0,1∼0,3 g liegt (Schritt S4). Ist die Beurteilung ja, so wird die gewünschte Rollverschiebung TR in Schritt S5 auf einen Winkelwert von -10 Grad eingestellt. Die Rollsteuerung ist dabei derart, daß eine Lage des Fahrzeugs erreicht wird, in der ein Rollwinkel von -10 Grad im Kurvenbetrieb vorliegt.
Ist die Beurteilung in Schritt S4 nein, oder liegt die laterale Beschleunigung Gs nicht innerhalb des Bereichs von 0,1∼0,3 g, so wird die gewünschte Rollverschiebung TR auf Null gesetzt (Schritt S6). Die Rollsteuerung wird dann ausgeführt, um einen Rollwinkel von Null Grad zu erhalten, so daß das Fahrzeug auch bei Kurvenbetrieb die horizontale Lage einhält.
In Fig. 8 wird die sportive Rolleigenschaft des Fahrzeugs in der gestrichelten Linie X beim Durchlaufen der Schritte S3 bis S6 gezeigt, wenn der sportive Zustand gewählt ist.
Ist in Schritt S1 die Beurteilung nein, oder wird von dem Handschalter 66 der Normalzustand ausgewählt, so wird die gewünschte Rollverschiebung TR auf Null Grad eingestellt (Schritt S7). Die Rollsteuerung ist derart, daß der Rollwinkel Null Grad beträgt, um für das Fahrzeug eine horizontale Lage zu schaffen. Die Rolleigenschaft unter dem Normalzustand wird von der ununterbrochenen Linie Y in Fig. 8 gezeigt. Die Eigenschaft I aus Fig. 6 wird als Lenkeigenschaft unter dem Normalzustand Y ausgewählt. Auf diese Weise wird der Hinterradlenkmechanismus basierend auf der Lenkeigenschaft I gesteuert (Schritt 8). Das oben geschilderte Verfahren stellt einen Lenkeigenschaftsänderungsmechanismus dar zum Ändern der Lenkeigenschaft der Hinterräder 2R zwischen den Eigenschaften I und II in Synchronie mit der Änderung der Rolleigenschaft zwischen X und Y.
Wird die sportive Rolleigenschaft X ausgewählt, um eine starke umgekehrte Rolleigenschaft zu erhalten, so wird in der dargestellten Ausführungsform die Lenkeigenschaft I ausgewählt, um eine schwache umgekehrte Phaseneigenschaft herzustellen, um so die Rollwirkung des Fahrzeugs soweit wie möglich zu unterdrücken und dadurch die Laufstabilität für den Kurvenbetrieb zu erhöhen. Auf diese Weise kann der Fahrer eine stabile Laufeigenschaft erhalten.
In Fig. 10 ist eine Lenk- und Rollsteuerung in Verbindung mit einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt.
In dieser Ausführungsform ist ein Handschalter zum Schalten zwischen einem Zustand A, in dem die Lenkeigenschaft I für den Fall ausgewählt wird, daß der sportive Zustand in der Rollsteuerung gewählt ist, und einem Zustand B, in dem die Lenkeigenschaft II für den Fall ausgewählt wird, daß der sportive Zustand in der Rollsteuerung gewählt ist, vorgesehen.
In dem Schritt S1 wird beurteilt, ob der Zustand A von dem Handschalter gewählt wurde oder nicht. Ist die Beurteilung ja, so wird bei 1 eine Fahne F gesetzt (Schritt S2), ansonsten wird sie auf 0 gesetzt (Schritt S3). In Schritt S4 wird die Beurteilung vorgenommen, ob der sportive Zustand in der Rollsteuerung gewählt wurde oder nicht. Für den Fall, daß der sportive Zustand gewählt wurde, wird der Wert der Flagge F in Schritt S5 beurteilt. Ist die Flagge F der Wert 1, so wird die Eigenschaft II gewählt. Ist die Flagge F der Wert 0, so wird die Eigenschaft I gewählt. Danach wird beurteilt, ob die laterale Beschleunigung Gs innerhalb des Bereichs von 0,1∼0,3 g liegt oder nicht (Schritt S8). Ist die Beurteilung ja, so wird in Schritt S8 die gewünschte Rollverschiebung TR auf einen Winkelwert von -10 Grad eingestellt. Die Rollsteuerung ist derart, daß eine Lage des Fahrzeugs erhalten wird, in der ein Rollwinkel von -10 Grad oder der umgekehrte Rollwinkel 10 bei Kurvenbetrieb vorliegt.
Ist in Schritt S8 die Beurteilung nein, oder liegt die laterale Beschleunigung Gs nicht innerhalb des Bereichs von 0,1∼0,3 g, so wird die gewünschte Rollverschiebung TR auf Null Grad eingestellt (Schritt S10). Daraufhin wird die Rollsteuerung ausgeführt, um einen Rollwinkel von Null Grad zu erhalten, so daß das Fahrzeug auch bei Kurvenbetrieb die horizontale Lage beibehält.
In diesem Fall hängt die gewählte Lenkeigenschaft von dem Wert der Flagge F ab. Wird in Schritt S4 der Normalzustand gewählt, so wird die gewünschte Rollverschiebung TR in Schritt 11 auf Null gesetzt. Daraufhin wird der Wert der Flagge F in Schritt S12 beurteilt. Ist die Flagge F der Wert 0, so wird in Schritt S13 die Eigenschaft I gewählt. Ist die Flagge der Wert 1, so wird in Schritt S14 die Eigenschaft II gewählt.
Entsprechend der dargestellten Ausführungsform kann die in Synchronie mit der Rolleigenschaft gewählte Lenkeigenschaft mittels des Handschalters gewählt werden, wobei bei der Rolleigenschaft zwischen der sportiven Eigenschaft X und der normalen Eigenschaft Y gewählt werden kann, und bei der Lenkeigenschaft zwischen der starken Umkehrphaseneigenschaft II und der weichen Umkehrphaseneigenschaft I gewählt werden kann.
In einer anderen Ausführungsform sind die Gasfedern 5 weggelassen.

Claims (10)

1. Fahrzeugsteuersystem mit einem aktiven Aufhängungsmechanismus zum Herstellen einer Rolleigenschaft des Fahrzeugs bei Kurvenbetrieb, einer Aufhängungssteuereinrichtung zum Steuern des Fahrzeugs in Übereinstimmung mit der von dem aktiven Aufhängungsmechanismus gelieferten Rolleigenschaft und zum Ändern der Rolleigenschaft von der einen in die andere, einem Hinterradlenkmechanismus zum Lenken eines Hinterrades in Verbindung mit der Lenkung eines Vorderrades, einer Lenksteuereinrichtung zum Steuern der Lenkung des Hinterrades in Übereinstimmung mit einer vorgewählten Lenkeigenschaft und zum Ändern der Lenkeigenschaft für das Hinterrad, und einer Eigenschaftsänderungseinrichtung zum Ändern der Lenkeigenschaft und der Rolleigenschaft synchron mit der Änderung in die andere Lenkeigenschaft und Rolleigenschaft.
2. Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 1, in der die Eigenschaftsänderungseinrichtung das Hinterrad mit einer umgekehrten Phasenlenkeigenschaft versieht, in der das Hinterrad in der entgegengesetzten Richtung des Vorderrades bei relativ geringer Fahrzeuggeschwindigkeit ausgelenkt wird, wenn die Aufhängungssteuereinrichtung den aktiven Aufhängungsmechanismus in Übereinstimmung mit einer umgekehrten Rolleigenschaft steuert, in der das Fahrzeug aus einer horizontalen Lage in eine Richtung entgegengesetzt der Richtung des bei Kurvenbetrieb erzeugten Rollens gerollt wird.
3. Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 1, in dem die Eigenschaftsänderungseinrichtung das Hinterrad mit der selben Phasenlenkeigenschaft versieht, in der das Hinterrad in die gleiche Richtung wie das Vorderrad bei relativ hohen Geschwindigkeiten des Fahrzeugs ausgelenkt wird, wenn die Aufhängungssteuereinrichtung den aktiven Aufhängungsmechanismus in Übereinstimmung mit einer umgekehrten Rolleigenschaft steuert, in der das Fahrzeug über eine horizontale Lage hinaus in eine Richtung entgegengesetzt der Richtung des bei Kurvenbetrieb erzeugten natürlichen Rollens gerollt wird.
4. Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 1, zusätzlich versehen mit einer Umschalteinrichtung zum Umschalten der Lenkeigenschaft Hinterrades zwischen einer umgekehrten Phasenlenkeigenschaft und einer gleichen Phasenlenkeigenschaft, in welcher umgekehrten Phasenlenkeigenschaft das Hinterrad in die entgegengesetzte Richtung des Vorderrades bei relativ geringer Fahrzeuggeschwindigkeit ausgelenkt wird, und in welcher gleichen Phasenlenkeigenschaft das Hinterrad in die gleiche Richtung wie das Vorderrad bei relativ hoher Fahrzeuggeschwindigkeit ausgelenkt wird, wenn die Aufhängungssteuereinrichtung den aktiven Aufhängungsmechanismus in Übereinstimmung mit einer umgekehrten Rolleigenschaft steuert, in der das Fahrzeug über die horizontale Lage hinaus in eine Richtung entgegengesetzt der Richtung des bei Kurvenbetrieb erzeugten natürlichen Rollens gerollt wird.
5. Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 4, in dem die Umschalteinrichtung ein Handschalter ist.
6. Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 1, in dem die Eigenschaftsänderungseinrichtung das Hinterrad mit einer umgekehrten Phasenlenkeigenschaft versieht, in der das Hinterrad in die entgegengesetzte Richtung des Vorderrades bei relativ geringer Fahrzeuggeschwindigkeit ausgelenkt wird, wenn die Aufhängungssteuereinheit den aktiven Aufhängungsmechanismus in Übereinstimmung mit einer normalen Rolleigenschaft steuert, in der das Fahrzeug in eine horizontale Lage in einer Richtung entgegengesetzt der Richtung des bei Kurvenbetrieb erzeugten natürlichen Rollens gerollt wird.
7. Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 1, in dem die Eigenschaftsänderungseinrichtung das Hinterrad mit derselben Phasenlenkeigenschaft versieht, in der das Hinterrad in der gleichen Richtung wie das Vorderrad bei relativ hoher Fahrzeuggeschwindigkeit ausgelenkt wird, wenn die Aufhängungssteuereinheit den aktiven Aufhängungsmechanismus in Übereinstimmung mit einer normalen Rolleigenschaft steuert, in der das Fahrzeug in eine horizontale Lage in eine Richtung entgegengesetzt der Richtung des bei Kurvenbetriebs erzeugten natürlichen Rollens gerollt wird.
8. Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 1, des weiteren versehen mit einer Umschalteinrichtung zum Umschalten einer Lenkeigenschaft des Hinterrades zwischen einer umgekehrten Phasenlenkeigenschaft und einer gleichen Phasenlenkeigenschaft, in welcher umgekehrten Phasenlenkeigenschaft das Hinterrad in die entgegengesetzte Richtung wie das Vorderrad bei relativ geringer Fahrzeuggeschwindigkeit ausgelenkt wird, und in welcher gleichen Phasenlenkeigenschaft das Hinterrad in die gleiche Richtung wie das Frontrad bei relativ hoher Fahrzeuggeschwindigkeit ausgelenkt wird, wenn die Aufhängungssteuereinheit den aktiven Aufhängungsmechanismus in Übereinstimmung mit einer normalen Rolleigenschaft steuert, in der das Fahrzeug in eine horizontale Lage in eine Richtung entgegengesetzt der Richtung des bei Kurvenbetriebs erzeugten natürlichen Rollens gerollt wird.
9. Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 8, in dem die Umschalteinrichtung ein Handschalter ist.
10. Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 1, in dem der aktive Aufhängungsmechanismus die Rolleigenschaft des Fahrzeugs erzeugt, wenn die laterale Beschleunigung, die auf das Fahrzeug wirkt, in dem Bereich zwischen 0,1 bis 0,3 g liegt.
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