DE68908484T2 - Antirollregelung für aktiv geregelte Fahrzeugaufhängungssysteme mit erhöhter Fähigkeit zur Ermittlung der Rollneigung. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein aktiv gesteuertes Aufhängungssystem für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Die EP-A-2 049 246 offenbart ein aktives Fahrzeug-Aufhängungssystem entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Die europäische Offenlegungsschrift-Nr. 0 283 004 offenbart ein aktiv gesteuertes Aufhängungssystem mit einer Anti-Wank-Steuerschleife, die zum Einstellen der Aufhängungscharakteristik auf die auf ein Fahrzeug einwirkende Seitenbeschleunigung anspricht. Das die Steuerschleife verwendende Aufhängungssystem ist variabel in der Ansprechcharakteristik auf Fahrzeugwanken in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit zum Ändern der Anti- Wank-Aufhängungssteuercharakteristik. In einem Bereich der Fahrzeuggeschwindigkeit, in dem der größere Schleifengewinn der Steuerschleife einen bedeutenden und unakzeptablen Wert von selbstinduzierten Seitenschwingungen verursacht, wird der Gewinn kleiner eingestellt als der in einem anderen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich. Da nämlich der größere Gewinn selbstinduzierte Seitenschwingungen in dem Niedriggeschwindigkeitsbereich verursachen kann, kann der Gewinn auf einen kleineren Wert eingestellt werden, solange die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als ein gegebener Wert ist. Außerdem offenbart die europäische Offenlegungsschrift-Nr. 0 285 153 ein aktiv gesteuertes Kraftfahrzeugaufhängungssystem, das als Korrekturfaktor bei der Stellungsregelungsaufhängungssteuerung einen für die selbstinduzierte Stellungsänderung repräsentativen Faktor verwendet. Die Aufhängungscharakteristik wird auf der Grundlage von Wank- und/oder Nickenergie repräsentierenden Parametern gesteuert. Der für die selbstinduzierte Stellungsänderung repräsentative Korrekturfaktor wird auf der Grundlage der Fahrzeugstellungsänderungsgeschwindigkeit zum Abtrennen des selbstinduzierten Wankens und/oder Nickens abgeleitet. Durch das Abtrennen der das selbstinduzierte Wanken und/oder Nicken erzeugenden Komponente von dem Wank- und/oder Nickbeschleunigungsfaktor kann eine größere Wank- und/oder Nickansprechcharakteristik und somit zufriedenstellend große Fahrstabilität und Fahrkomfort erreicht werden.
• Andererseits offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift 62-295714, die von dem Anmelder der vorliegenden Erfindung angemeldet wurde, ein typisches Beispiel von früher vorgeschlagenen aktiv gesteuerten Aufhängungssystem zur Durchführung von Anti-Wank- und/oder Anti-Nick-Aufhängungssteuerungen. Das offenbarte System verwendet einen Seitenbeschleunigungssensor und einen Längsbeschleunigungssensor zum Überwachen von eine Fahrzeugstellungsänderungsgröße anzeigenden Parametern zur Durchführung einer Stellungsänderungen unterdrückenden Steuerung.
• Der in dem aktiv gesteuerten Aufhängungssystem verwendete Seitenbeschleunigungssensor überwacht die auf den Fahrzeugaufbau einwirkende Seitenkraft und erkennt die mögliche Größe von Fahrzeugwanken. Das System kontrolliert die Aufhängungscharakteristik von entsprechenden Aufhängungssystemen, die einen Fahrzeugaufbau an entsprechenden vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken und hinteren rechten Rädern abstützt. In der vorigen Veröffentlichung liefert ein einzelner Seitenbeschleunigungssensor einen gemeinsamen Anti-Wank-Steuerparameter zum Steuern der Aufhängungscharakteristik der entsprechenden Aufhängungssysteme.
• Wenn ein einzelner Seitenbeschleunigungssensor an dem Fahrzeugaufbau anzubringen ist, dann wird der Sensor vorzugsweise am oder in der Nähe des Schwerpunkts angeordnet. Wenn der Seitenbeschleunigungssensor am Schwerpunkt angebracht ist, werden Verzögerungsfaktoren, wie eine mechanische Verzögerung in einem Steuerventil oder eine Phasennacheilung in einem Steuersystem, merklich die Ansprechcharakteristik der Anti-Wank- Steuerung beeinträchtigen.
• Um dies zu verbessern wurde vorgeschlagen, den Seitenbeschleunigungssensor an einer vor dem Schwerpunkt liegenden Stelle anzuordnen. In diesem Fall besteht eine Schwierigkeit darin, daß eine geeignete Stellung zum Installieren des Sensors schwierig zu finden ist, da der Vorderteil des Fahrzeugaufbaus im allgemeinen durch eine Kraftfahrzeugmaschine und ein Getriebe belegt ist. Darüber hinaus muß zum Vermeiden eines Einflusses einer Wankbewegung des Fahrzeugaufbaus beim Überwachen der Seitenbeschleunigung der Höhenwert zum Installieren des Seitenbeschleunigungssensors so nah wie möglich an der Fahrzeugaufbauwankachse sein. Auch dies macht es schwierig, eine geeignete Stelle zum Installieren des Sensors zu finden.
• Zusätzlich verschiebt sich der Schwerpunkt des Fahrzeugaufbaus aus einer Anfangsposition in Abhängigkeit vom Beladungszustand, wie beispielsweise durch Zu- oder Abnahme von Gepäck oder Passagieren, und die Anti-Wank- Steuercharakteristik neigt dazu, sich in Abhängigkeit von der Position des Schwerpunkts zu ändern. Dies macht die Fahrzeugfahrcharakteristik wegen der Änderung der Anti-Wank-Charakteristik instabil.
• Im Hinblick auf die Schwierigkeiten in den früher vorgeschlagenen Systemen ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein aktiv gesteuertes Aufhängungssystem zu schaffen, das eine präzise Anti-Wank-Aufhängungssteuerung mit Kompensation einer in einem Steuersystem verursachten Phasennacheilung durchführen kann.
• Zum Lösen der Aufgabe der Erfindung ist ein Steuersystem erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gekennzeichnet.
• Vorzugsweise ist der Hydraulikzylinder und das Drucksteuerventilmittel für jedes der Aufhängungssysteme vorgesehen, die jeweils den vorderen und hinteren Räder zugeordnet sind, und ermittelt die Steuereinrichtung auf der Grundlage des Sensorsignals das Aufhängungssysteuersignal für das Drucksteuerventilmittel, das den Aufhängungssystemen der vorderen Räder und der hinteren Räder zugeordnet ist.
• Das Maß der Versetzung des Querbeschleunigungssensors nach vorne wird so ermittelt, daß eine Phasennacheilung des Steuersystems kompensieft wird. Das Maß der Versetzung des Querbeschleunigungssensors nach vorne in bezug auf den Schwerpunkt wird so ermittelt, daß der Beschleunigungssensor zusätzlich einer Gierkraft mit einer die Phasennacheilung kompensierenden Größe ausgesetzt ist.
• Die vorliegende Erfindung wird vollständiger verstanden werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die jedoch nicht zum Einschränken der Erfindung auf die besondere Ausführungsform herangezogen werden sollen, sondern nur zur Erklärung und zum Verständnis dienen.
• Fig. 1 ist eine Darstellung des Gesamtaufbaus der bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen aktiv gesteuerten Aufhängungssystems;
• Fig. 2 ist ein Querschnitt eines Drucksteuerventils, das in der bevorzugten Ausführungsform des aktiv gesteuerten Aufhängungssystems von Fig. 1 verwendet wird;
• Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform des Drucksteuerventils zur Verwendung in der bevorzugten Ausführungsform des aktiv gesteuerten Aufhängungssystems von Fig. 1;
• Fig. 4 ist ein Schaltplan eines Hydraulikkreises zur Verwendung in der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen aktiv gesteuerten Aufhängungssystems;
• Fig. 5 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen einem Wert eines elektrischen Stroms eines Steuersignals, das durch eine Steuereinheit auszugeben ist, und einem Hydraulikdruck in einer Druckkammer eines Hydraulikzylinders zeigt;
• Fig. 6 ist ein schematisches und veranschaulichendes Blockdiagramm eines Steuerkreises zur Verwendung in der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen aktiv gesteuerten Aufhängungssystems;
• Fig. 7 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen einer durch eine Lenkoperation verursachten Seitenbeschleunigung und Ausgangssignalwerten der Seitenbeschleunigungssensoren zeigt;
• Fig. 8 ist ein Blockdiagramm des bevorzugten Aufbaus eines Aufhängungssteuersystems, das in der bevorzugten Ausführungsform des aktiv gesteuerten Aufhängungssystems von Fig. 1 verwendet wird;
• Fig. 9 ist eine Schaltplan eines Treiberkreises, der in dem Aufhängungssteuersystem von Fig. 8 anwendbar ist;
• Fig. 10 ist eine Darstellung, die eine bevorzugte Position des Fahrzeugaufbaus zum Überwachen der Seitenbeschleunigung zeigt
• Fig. 11(a) und 11(b) sind Graphen, die die Änderung von Gewinn und Phase im Ansprech-Übertragungskoeffizienten der Ausgabe des Seitenbeschleunigungssensors mit der Fahrzeuggeschwindigkeit als Parameter zeigen:
• Fig. 12(a) und 12(b) sind Graphen, die die Änderung von Gewinn und Phase im Ansprech-Übertragungskoeffzienten der Ausgabe des Seitenbeschleunigungssensors zeigen, wobei als Parameter ein Abstand zwischen der Installationsstelle und dem Schwerpunkt genommen wird; und
• Fig. 13(a) und 13(b) sind Graphen, die einen Ansprech-Übertragungskoeffizienten der Wankrate über dem tatsächlichen Lenkwinkel zeigen.
• Bezugnehmend auf die Zeichnungen, insbesondere auf Fig. 1, ist die bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen aktiv gesteuerten Aufhängungssystems entworfen zur allgemeinen Durchführung von Aufhängungssteuerung zur Unterdrückung von Relativverschiebungen zwischen einem Fahrzeugaufbau 10 und Aufhängungsgliedern 24FL,24FR,24RL und 24RR, die an vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken und hinteren rechten Aufhängungsmechanismen 14FL,14FR,14RL und 14RR angeordnet sind und drehbar ein vorderes linkes, vorderes rechtes, hinteres linkes und hinteres rechtes Rad 11FL,11FR,11RL und 11RR tragen, welche Aufhängungsglieder allgemein durch das Bezugszeichen "24" und welche Aufhängungsmechanismen allgemein durch das Bezugszeichen "14" repräsentiert werden, und somit zum Unterdrücken von Fahrzeugaufbaustellungsänderungen. Der vordere linke, vordere rechte, hintere linke und hintere rechte Aufhängungsmechanismus 14FL,14FR,14RL und 14RR umfaßt jeweils einen Hydraulikzylinder 26FL,26FR,26RL und 26RR, welche Hydraulikzylinder im folgenden allgemein durch das Bezugszeichen "26" repräsentiert werden.
• Jeder der Hydraulikzylinder 26 ist zwischen dem Fahrzeugaufbau 10 und dem Aufhängungsglied 24 zum Erzeugen einer Dämpfungskraft angeordnet, so daß eine Relativverschiebung zwischen dem Fahrzeugaufbau und dem Aufhängungsglied unterdrückt wird. Der Hydraulikzylinder 26 weist einen Zylinderkörper 26a auf. Der Zylinderkörper 26a definiert in seinem Inneren eine Arbeitsfluidkammer. Ein Kolben 26c ist in der Arbeitsfluidkammer zum Teilen der Arbeitsfluidkammer in eine obere Arbeitskammer 26d und eine untere Referenzdruckkammer 26e angeordnet. Die Arbeitskammer 26d und die Referenzdruckkammer 26e stehen über eine durch den Kolben 26c gehende Drosselöffnung miteinander in Verbindung. Der Kolben 26c ist über eine Kolbenstange 26b mit dem zugeordneten Aufhängungsglied 24FL,24FR,24RL und 24RR verbunden. Eine Aufhängungswickelfeder 36 ist jeweils parallel zu jedem der Hydraulikzylinder 26 angeordnet. Die in der gezeigten Art von Aufhängung verwendete Aufhängungswickelfeder 36 wird nicht als Federkraft benötigt, die zum Dämpfen von Relativbewegungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und dem zugeordneten Aufhängungsglied ausreicht.
• Die Arbeitskammer 26d jedes Hydraulikzylinders 26 ist an eine Hydraulikdruckquelleneinheit 16 über eine Druckzufuhrleitung 52, eine Druckabflußleitung 54, eine Drucksteuerventileinheit 28FL,28FR,28RL und 28RR und eine Drucksteuerleitung 38 angeschlossen, welche Drucksteuerventileinheiten im folgenden allgemein durch das Bezugszeichen "28" bezeichnet werden. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die Druckleitung 38 mit einem Fluidpfad 26g verbunden, der durch die Kolbenstange 26b und den Kolben 26c verläuft. Die Arbeitskammer 26d des Hydraulikzylinders 26 ist außerdem mit einem Druckspeicher 34 über eine Drossel 32 verbunden. Andere Druckspeicher 18 sind in der Druckzufuhrleitung 52 zum Speichern des durch die Druckquelleneinheit 16 erzeugten überschüssigen Druckes angeordnet.
• Die Drucksteuerventileinheit 28 umfaßt ein Dosierventil und ist so entworfen, daß sie durch ein elektrisches Steuersignal gesteuert wird, so daß die Ventilstellung entsprechend einer Änderung des Stromwertes des Steuersignals geändert wird. Im allgemeinen steuert die Drucksteuerventileinheit 28 die Größe der Einleitung und des Ablassens des unter Druck stehenden Arbeitsfluids in und aus der Arbeitskammer 26d zum Einstellen des Druckes in der Arbeitskammer, so daß der Dämpfungszustand des Hydraulikzylinders 26 gesetzt wird. Zum Steuern der Ventilstellung der Drucksteuerventileinheit 28 ist eine Steuereinheit 22 vorgesehen,, die einen Mikroprozessor aufweist.
• Die Steuereinheit 22 ist an verschiedene Sensoren angeschlossen, die zum Erzeugen von Sensorsignalen für die Fahrzeugaufbaustellungsänderung repräsentative Parameter überwachen. Die Sensoren können Fahrzeughöhensensoren 21 zum Überwachen des Weges einer Relativbewegung zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Aufhängungsgliedern 24 und zum Erzeugen von die Fahrzeughöhe anzeigenden Sensorsignalen und Seitenbeschleunigungssensoren 23 umfassen, die entworfen sind zum Überwachen einer auf den Fahrzeugaufbau einwirkenden Seitenbeschleunigung und zum Erzeugen von die Seitenbeschleunigung anzeigenden Signalen. Wie aus der später gegebenen Diskussion ersichtlich werden wird, ist der Seitenbeschleunigungssensor 23 in Längsrichtung an einer nach vorne verschobenen Stelle angeordnet. Während die gezeigte Ausführungsform den Fahrzeughöhensensor als den die Fahrzeugstellungsänd erung anzeigenden Parameter verwendet, kann der ähnliche die Fahrzeughöhe anzeigende Parameter durch einen Vertikalbeschleunigungssensor überwacht werden, der eine auf den Fahrzeugaufbau einwirkende Vertikalbeschleunigung überwacht und ein die Vertikalbeschleunigung anzeigendes Signal zur Einfedersteuerung zum Unterdrücken von Einfeder- und Ausfederbewegungen des Fahrzeugaufbaus erzeugt. Zusätzlich kann ein Längsbeschleunigungssensor zum Überwachen der auf den Fahrzeugaufbau einwirkenden Längsbeschleunigung als für das Fahrzeugnicken repräsentativen Parameter zur Anti-Nick- und Anti-Wank-Steuerung verwendet werden. Des weiteren können auch andere Sensoren, wie ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, ein Lenkwinkelsensor usw., die die Fahrzeugstellung beeinflussende Fahrzeugfahrzustände überwachen, zum Durchführen von verschiedenen Aufhängungssteuerungen verwendet werden.
• Fig. 2 zeigt den ausführlichen Aufbau der Drucksteuerventileinheit 28, die in der gezeigten Ausführungsform des oben beschriebenen aktiv gesteuerten Ausfhängungssystems verwendet wird.
• Das Drucksteuerventil 28 umfaßt ein Ventilgehäuse 42 und einen Dosierelektromagneten 43. Der Dosierelektromagnet 43 ist elektrisch mit der Steuereinheit 22 verbunden. Das Ventilgehäuse 42 definiert eine Ventilbohrung, die in eine Ventilkammer 42L und eine Steuerkammer 42U mit Hilfe eines Trenngliedes 42A aufgeteilt ist. Das Trennglied 42A weist ein Verbindungsloch 42a auf. Über dem Verbindungsloch 42a ist die Steuerkammer 42U definiert. Die Ventilkammer 42L und die Steuerkammer 42U sind über das Verbindungsloch 42a fluchtend zueinander ausgerichtet. Unterhalb des Verbindungsloches 42a und angrenzend an die Oberseite der Ventilkammer 42L ist ein eine Drosselöffnung definierendes Glied 44 angeordnet. Das eine Drosselöffnung definierende Glied 44 weist eine Engstelle mit fester Drosselrate auf. Das eine Drosselöffnung definierende Glied 44 definiert mit dem Trennglied 42A eine Vorsteuerkammer P.
• Ein Steuerschieber 48 ist verschiebbar oder gleitend in der Ventilkammer 42L angeordnet. Der Steuerschieber 48 begrenzt eine obere Rückkoppelungskammer FU zwischen seinem oberen Ende und dem eine Drosselöffnung definierenden Glied 44. Der Steuerschieber 48 definiert auch eine untere Rückkoppelungskammer FL zwischen seinem unteren Ende und dem Boden der Ventilkammer 42L. Vorspannfedern 50A und 50B sind in der oberen und unteren Rückkoppelungskammer FU und FL angeordnet, welche Vorspannfedern eine Federkraft auf den Steuerschieber 48 ausüben, so daß dessen Bewegung federnd begrenzt wird. Die Ventilkammer 42L steht mit einem Einlaßanschluß 42i, einem Abflußanschluß 42o und dem Verbindungsanschluß 42n in Verbindung, die durch das Ventilgehäuse 42 definiert sind. Der Einlaßanschluß 42i ist über eine Zuführleitung 52 an die Druckeinheit 16 angeschlossen. Andererseits ist der Abflußanschluß 42o über die Abflußleitung 54 an die Druckeinheit 16 angeschlossen.
• Der Steuerschieber 48 ist mit einem oberen Bund 48b und einem unteren Bund 48a versehen. Der obere und untere Bund 48b und 48a definieren zwischen sich eine ringförmige Druckkammer 48c. Der Steuerschieber 48 ist mit einem Vorsteuerpfad versehen, der die Druckkammer 48c mit der unteren Rückkoppelungskammer 42FL verbindet.
• Ein Tellerventilteil 56 ist in der Steuerkammer 52U zur Schieb- oder Gleitbewegung darin angeordnet. Das Tellerventilteil 56 hat einen Ventilkopf, der dem Verbindungsloch 42a gegenüberliegt. Das Tellerventilteil 56 arbeitet mit dem Dosiermagneten 43 zusammen, der einen Plunger 58 mit einer Plungerstange 58A aufweist. Das untere Ende der Plungerstange 58A des Plungers 58 liegt dem oberen Ende des Tellerventilteils 56 gegenüber. Das Tellerventilteil 56 wird zum Steuern des Pfadquerschnitts in dem Verbindungsloch 42a entsprechend der Stellung der Plungerstange 58A durch den Plunger 58 angetrieben. Daher stellt das Tellerventilteil 56 den Pfadquerschnitt des Verbindungsloches 42a zum Steuern des in die Vorsteuerkammer P einzuleitenden Fluiddrucks ein. Das Tellerventilteil 56 trennt die Steuerkammer 42U in eine obere und eine untere Steuerkammer. Zum Steuern der Stellung des Tellerventils 56 zum Einstellen des Vorsteuerdruckes in der Vorsteuerkammer P ist eine Magnetspule 60 vorgesehen, die bei Erregen und Entregen eine axiale Verschiebung der Plungerstange 58A verursacht.
• Durch das Einstellen des Fluiddrucks in der Vorsteuerkammer P wird der Druck in der oberen Rückkoppelungskammer FU so eingestellt, daß er eine axiale Antriebskraft auf den Steuerschieber 48 zum Verursachen einer axialen Verschiebung ausübt. Dadurch kann eine wahlweise Fluidverbindung zwischen dem Einlaßanschluß 42i, dem Abflußanschluß 42o und dem Verbindungsanschluß 42n hergestellt werden. Da der Druck an dem Verbindungsanschluß 42n dem Fluiddruck in der Arbeitskammer 26d des Druckzylinders 26 gleicht, kann die durch den Druckzylinder erzeugte Dämpfungskraft eingestellt werden. Der Einlaßanschluß 42i ist außerdem über einen Fluidpfad 42s an die Vorsteuerkammer P angeschlossen. Andererseits ist der Abflußanschluß 42o über einen Fluidpfad 42t an die Steuerkammer 42U angeschlossen.
• Zum Steuern des Druckes an dem Verbindungsanschluß 42n wird ein Steuerstrom I der Magnetspule 60 zugeführt.
• Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform 28' der Drucksteuerventileinheit 28, die in der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen aktiv gesteuerten Aufhängungssystems zu verwenden ist, sowie die alternative Ausführungsform 26' des Hydraulikzylinders 26.
• Gemäß Fig. 3 ist das hohle Zylindergehäuse 115a des Zylinders 26' mit einem Anschluß 115f versehen, der die obere Fluidkammer 15d über eine Verbindungsleitung 127 mit einem Auslaßanschluß 118d des Drucksteuerventils 28' verbindet. Obwohl Fig. 3 den Aufbau nicht klar zeigt, ist die untere Fluidkammer 115e als abgeschlossener Raum definiert und mit dem viskosen Arbeitsfluid gefüllt. Der Druck des Arbeitsfluids in der unteren Fluidkammer 115e bei einer Anfangsstellung des Kolbens 115c dient als ein Referenzdruck und dient per se als Widerstand für die Abwärtsbewegung des Kolbens.
• Das Drucksteuerventil 28' weist ein Ventilgehäuse 118 mit dem oben erwähnten Auslaßanschluß 118d, einem Einlaßanschluß 118b und einem Abflußanschluß 118c auf. Der Einlaßanschluß 118b, der Abflußanschluß 118c und der Auslaßanschluß 118d sind jeweils an eine in dem Ventilgehäuse 118A definierte Ventilbohrung 118a angeschlossen. Ein Steuerschieber 119 ist verschiebbar in der Ventilbohrung 118a angeordnet. Der Steuerschieber 119 weist einen ersten, einen zweiten und einen dritten Bund 119a,119b,119c auf. Gemäß Fig. 3 hat der dritte Bund 119c einen kleineren Durchmesser als der erste und zweite Bund 119a und 119b. Der dritte Bund 119c definiert eine fünfte Drucksteuerkammer 118h, die über einen Abflußpfad 118f an den Abflußanschluß 118c angeschlossen ist. Ein Betätigungskolben 122c ist ebenfalls in der Ventilbohrung 118a angeordnet. Der Betätigungskolben 122c liegt dem zweiten Bund 119b in Abstand gegenüber, so daß eine zweite Drucksteuerkammer 118i definiert wird, die über einen Abflußpfad 118e an den Abflußanschluß 118c angeschlossen ist. Eine ringförmige Druckkammer 118j ist zwischen dem ersten und dem zweiten Bund 119a und 119b definiert. Die Druckkammer 118j steht in ständiger Verbindung mit dem Auslaßanschluß 118d und dadurch mit der oberen Fluidkammer 115d. Andererseits verschiebt sich die Druckkammer 118j entsprechend der Verschiebung des Steuerschiebers 119, so daß sie wahlweise mit dem Einlaßanschluß 118b und dem Abflußanschluß 118c verbunden ist. Andererseits ist eine Drucksteuerkammer 118k zwischen dem ersten und dem dritten Bund 119a und 119c definiert. Die Drucksteuerkammer 118k steht über einen Vorsteuerpfad 118g mit dem Auslaßanschluß 118d in Verbindung. Eine Vorspannfeder 122d ist zwischen dem Betätigungskolben 122c und dem Steuerschieber 119 angeordnet. Der Betätigungskolben 122c berührt eine Betätigungsstange 122a eines elektrisch betätigbaren Stellorgans 122, das einen Elektromagneten aufweist. Der Magnet 122 umfaßt einen Dosiermagneten.
• Zum Erhöhen des Zuführdruckes des Arbeitsfluids wird der Steuerschieber 119 in die Stellung verschoben, in der der Pfadquerschnitt an einer an dem inneren Ende des Einlaßanschlusses 118b ausgebildeten Drossel mit Hilfe des Bundes 119a des Steuerschiebers 119 vergrößert wird. Andererseits wird zum Verringern des Zufuhrdruckes des Arbeitsfluids der Steuerschieber in die Stellung verschoben, in der der Pfadquerschnitt an der Drossel des inneren Endes des Einlaßanschlusses 118b verringert und der Abflußanschluß 118 geöffnet wird, der normalerweise mit Hilfe des Bundes 119b des Steuerschiebers blockiert ist.
• Gemäß Fig. 3 umfaßt der Dosiermagnet 122 die Betätigungsstange 122a und eine Magnetspule 122b. Die Magnetspule 122b wird durch ein Aufhängungssteuersignal von der Steuereinheit erregt. Bei der gezeigten Ausführungsform des Drucksteuerventils ist der Arbeitsfluiddruck P an dem Auslaßanschluß 118d variabel entsprechend der vorgegebenen Änderungscharakteristik. Wenn nämlich der durch das Aufhängungssteuersignal repräsentierte Steuerwert Null ist, wird der Druck an dem Auslaßanschluß 118 ein Anfangsdruck, der entsprechend einem vorgegebenen Offsetdruck bestimmt ist. Wenn der Aufhängungssteuersignalwert ein positiver Wert ist und ansteigt, steigt der Fluiddruck an dem Auslaßanschluß 118d mit einer vorgegebenen Dosierrate. Durch den Anstieg des Aufhängungssteuerwertes wird nämlich die Betätigungsstange 122a abwärts in Fig. 3 in eine Stellung getrieben, in der ein Anstieg des Fluiddrucks mit der vorgegebenen Dosierrate erzielt wird. Der Fluiddruck an dem Auslaßanschluß 118d sättigt bei dem Auslaßdruck der Druckeinheit. Wenn andererseits der Aufhängungssteuersignalwert abnimmt, sinkt der Druck bis auf Null durch Verschieben der Betätigungsstange 122a.
• Die Betätigungsstange 122a des Dosiermagneten 122 arbeitet mit dem Betätigungskolben 122c zusammen. Die Berührung zwischen der Betätigungsstange 122a und dem Betätigungskolben 122c kann durch die federnde Kraft der Vorspannfeder 122d aufrechterhalten werden, die normalerweise den Betätigungskolben in Richtung auf die Betätigungsstange vorspannt. Andererseits wird die Federkraft der Vorspannfeder 122d auch auf den Steuerschieber 119 ausgeübt, so daß der Steuerschieber konstant abwärts in Fig. 3 vorgespannt wird. Der Steuerschieber 119 empfängt außerdem eine aufwärts gerichtete Hydraulikkraft von der Drucksteuerkammer 118k. Daher nimmt der Steuerschieber 119 die Stellung in der Ventilbohrung ein, in der sich die abwärts gerichtete Vorspannung der Vorspannfeder 122d und die aufwärts gerichtete Hydraulikkraft der Drucksteuerkammer 118k ausgleichen.
• Fig. 4 ist ein Schaltplan eines Hydraulikkreises, der die Druckquelleneinheit 16 und die Arbeitsfluidkammer 26d des Hydraulikzylinders 26 umfaßt.
• Fig. 4 zeigt den detaillierten Aufbau des Kreises der bevorzugten Ausführungsform des Hydrauliksystems zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Aufhängungssteuersystem. Wie erwähnt umfaßt die Druckquelleneinheit die Druckeinheit 1, die eine mit Hilfe einer Kraftfahrzeugmaschine 200 angetriebene Fluidpumpe aufweist, und ist über ein Saugrohr 201 an den Behälter 16a angeschlossen. Der Auslaß der Druckeinheit 16, durch den das unter Druck stehende Arbeitsfluid gespeist wird, ist über die Zuführleitung 52 an den Einlaßanschluß 42i des Drucksteuerventils 18 angeschlossen. Eine druckregulierende Drosselöffnung 202 ist in der Zuführleitung 52 zum Unterdrücken eines pulsierenden Flusses des Arbeitsfluids angeordnet, wodurch der dem Drucksteuerventil 28 zuzuführende Ausgangsdruck der Druckeinheit 16 reguliert wird. Eine Rückführleitung 53 ist an einem Ende an die stromaufwärtige Seite der druckregulierenden Drosselöffnung 202 angeschlossen. Das andere Ende der Rückführleitung 53 ist an die stromaufwärtige Seite des Einlasses der Druckeinheit 16 angeschlossen. Daher wird überschüssiges Fluid zwischen der Druckeinhelt 16 und der Drosselöffnung 202 zu der Einlaßseite der Druckeinheit zurückgeführt.
• Ein Druckspeicher 203 ist ebenfalls an die Zuführleitung 52 angeschlossen und empfängt von dieser das unter Druck stehende Fluid zum Speichern des Druckes. Ein Einwegrückschlagventil 204 ist in der Zuführleitung 52 stromaufwärts von der Verbindungsstelle zwischen dem Druckspeicher 203 und der Zuführleitung 52 angeordnet.
• Eine Druckbegrenzungsleitung 205 ist an einem Ende ebenfalls an der Zuführleitung 52 in der Mitte zwischen der druckregulierenden Öffnung 202 und dem Einwegrückschlagventil 204 angeschlossen. Das andere Ende der Druckbegrenzungsleitung 205 ist an die Abflußleitung 54 angeschlossen. Ein Druckbegrenzungsventil 206 ist in der Druckbegrenzungsleitung 205 angeordnet. Das Druckbegrenzungsventil 206 spricht auf den Fluiddruck in der Zuführleitung 52 an, wenn dieser größer als ein gegebener Wert ist, und führt dann einen Teil des Arbeitsfluids in die Abflußleitung zum Halten des Druckes in der Zuführleitung 52 unterhalb des gegebenen Druckwertes.
• Andererseits ist ein Trennventil 207 in der Abflußleitung 54 angeordnet. Das Trennventil 207 ist über eine Vorsteuerleitung 208 ebenfalls an die Zuführleitung 52 stromaufwärts des Einwegrückschlagventils 204 angeschlossen und empfängt von dieser den Druck in der Zuführleitung als einen Vorsteuerdruck. Das Trennventil 207 ist so ausgebildet, daß es in einer Offen-Stellung bleibt, solange der durch die Vorsteuerleitung 208 zugeführte Vorsteuerdruck bei einem Druckpegel größer oder gleich einem gegebenen Druckpegel gehalten wird. In der Offen-Stellung hält das Trennventil eine Fluidverbindung zwischen seiner Einlaßseite und seiner Auslaßseite aufrecht, so daß das Arbeitsfluid in der Abflußleitung 54 durch es hindurch zum Sammelbehälter 16a fließen kann. Andererseits spricht das Trennventil 207 auf den Vorsteuerdruck an, wenn dieser unter den gegebenen Druckpegel fällt, und schaltet dann um in eine Trenn-Stellung. In der Trenn-Stellung blockiert das Trennventil die Fluidverbindung zwischen dem Abflußanschluß 42o und dem Sammelbehälter 16a.
• Parallel zu dem Trennventil ist ein Druckbegrenzungsventil 209 angeordnet. Das Druckbegrenzungsventil 209 ist in einer Nebenleitung 210 angeordnet, welche die stromaufwärtige Seite und die stromabwärtige Seite des Trennventils 207 verbindet. Das Druckbegrenzungsventil 209 wird normalerweise in einer Schließ-Stellung zum Blockieren einer Fluidverblndung durch es hindurch gehalten. Andererseits spricht das Druckbegrenzungsventil 209 auf einen Fluiddruck in der Abflußleitung 54 auf seiner stromaufwärtigen Seite an, der höher als ein gesetzter Druck, z.B. 30 kp/cm², ist, und stellt dann eine Fluidverbindung zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des Trennventils her, so daß der überschüsslge Druck an der stromaufwärtigen Abflußleitung 54 durch es hindurch abgelassen werden kann. Daher begrenzt das Druckbegrenzungsventil 209 den Maximaldruck auf den gesetzten Druck. Der gesetzte Druck des Druckbegrenzungsventils 209 entspricht einem vorbestimmten Offset-Druck.
• Ein Ölkühler 211 zum Kühlen des zu dem Sammelbehälter 16a zurückkehrenden Arbeitsfluids ist in der Abflußleitung 54 angeordnet.
• Im folgenden wird die Versorgung mit unter Druck stehendem Fluid durch die oben beschriebene Druckquelleneinheit beschrieben.
• Während der Kraftfahrzeugmotor 200 läuft, wird die Fluidpumpe als Druckeinheit 16 angetrieben. Daher wird das Arbeitsfluid in dem Sammelbehälter 16a durch das Saugrohr 201 angesaugt und durch die Druckeinheit 16 unter Druck gesetzt. Das unter Druck stehende Arbeitsfluid wird durch den Auslaß der Druckeinheit 16 ausgegeben und durch die Zuführleitung 54, welche die druckregulierende Drosselöffnung 202 und das Einwegrückschlagventil 204 umfaßt, dem Drucksteuerventil 28 zugeführt. Wenn das Drucksteuerventil 28 in der Stellung von Fig. 2 ist, strömt das unter Druck stehende Arbeitsfluid durch das Drucksteuerventil und gelangt in die Arbeitskammer 26d des Hydraulikzylinders 26. Wenn andererseits das Drucksteuerventil 28 so verschoben wird, daß die Verbindung zwischen der Zuführleitung 52 und der Arbeitskammer 26d blockiert ist, steigt der Leitungsdruck in der Zuführleitung. Wenn der Leitungsdruck in der Zuführleitung 52 größer als ein gesetzter Druck des Druckbegrenzungsventils 206 in der Druckbegrenzungsleitung 205 wird, wird der den gesetzten Druck übersteigende Druck über das Druckbegrenzungsventil 206 in die Abflußleitung 54 geführt und gelangt so zurück in den Sammelbehälter 16a.
• Der Fluiddruck in der Zuführleitung 52 wird außerdem über die Vorsteuerleitung 208 dem Trennventil 207 zugeführt. Wie bereits beschrieben, befindet sich das Trennventil 207 solange in einer Offen-Stellung, wie der durch die Vorsteuerleitung 208 zugeführte Vorsteuerdruck größer oder gleich seinem gesetzten Druck gehalten wird. Daher wird eine Kluidverblndung zwischen dem Drucksteuerventil 28 und dem Sammelbehälter 16a aufrechterhalten. In dieser Stellung wird daher das Arbeitsfluid über das Trennventil 207 und den Ölkühler 211 durch die Abflußleitung 54 zum Sammelbehälter 16a zurückgeführt.
• Da das Trennventil 207 selbst in der Offen-Stellung als Widerstand für die Fluidströmung dient, wird der Fluiddruck in der Abflußleitung 54 stromaufwärts des Trennventils 207 sehr hoch, d.h., höher als der Offset-Druck P&sub0;. Dann wird das Druckbegrenzungsventil 209 aktiv und öffnet sich, so daß der überschüssige Druck des Arbeitsfluids durch die Nebenleitung 210 fließen kann.
• Wenn der Motor 200 stoppt, stellt die Druckeinheit 16 ihren Betrieb ein. Durch das Stoppen der Druckeinheit 16 sinkt der Arbeitsfluiddruck in der Zuführleitung 52. Entsprechend dem Druckabfall in der Zuführleitung 52 sinkt der über die Vorsteuerleitung 208 auf das Trennventil 207 einwirkende Vorsteuerdruck. Wenn der Druck in der Vorsteuerleitung 208 kleiner oder gleich dem gesetzten Druck wird, schaltet das Trennventil 207 in die Trenn- Stellung zum Blockieren der Fluidverbindung durch es hindurch. Als Ergebnis wird der Fluiddruck in der Abflußleitung 54 stromaufwärts des Trennventils 207 dem Druck in der Arbeitskammer 26d gleich. Daher wird selbst durch einen Spalt zwischen dem Steuerschieber und der inneren Umfangsfläche der Ventilbohrung leckendes Arbeitsfluid nicht den Fluiddruck in der Arbeitskammer 26d beeinträchtigen.
• Dies ist vorteilhaft zum Aufrechterhalten der Aufhängungscharakteristik des Aufhängungssystems unabhängig von dem Motorbetriebszustand.
• Wie in Fig. 5 gezeigt variiert der Arbeitsfluiddruck in der Arbeitskammer 26d des Hydraulikzylinders 26 entsprechend der Änderung des Stromwertes des Steuersignals, das der Drucksteuerventileinhelt 28 zugeführt wird. Wie in Fig. 5 gezeigt, ändert sich der Hydraulikdruck in der Arbeitskammer 26d zwischen einem Maximaldruck Pmax, welcher der Sättigungsdruck der Druckquelleneinheit 16 ist, und einem Minimaldruck Pmin, der auf eine Größe gesetzt ist im Hinblick auf eine in dem Steuersignal enthaltene Rauschkomponente. Wie in Fig. 5 gezeigt, entspricht der maximale Hydraulikdruck Pmax einem maximalen Stromwert Imax des Steuersignals und entspricht der minimale Hydraulikdruck Pmin einem minimalen Stromwert Imin des Steuersignals. Darüber hinaus repräsentiert der mit Pn bezeichnete Hydraulikdruckpegel den Neutraldruck bei dem Neutralstrom In. Wie gezeigt, ist der neutrale Stromwert In auf einen Zwischenwert zwischen dem maximalen Stromwert Imax und dem minimalen Stromwert Imin gesetzt.
• Fig. 6 zeigt ein imaginäres oder theoretisches Blockschaltbild des Steuerkreises zum Durchführen der erfindungsgemäßen aktiven Aufhängungssteuerung. Wie in Fig. 6 gezeigt, ist der Seitenbeschleunigungssensor 23 an die Steuereinheit 22 angeschlossen. Die Steuereinheit 22 führt eine Anti-Wank-Aufhängungssteuerung durch, die grundsätzlich auf dem für die Seltenbeschleunigung repräsentativen Signal basiert, das sie von dem Seitenbeschleunigungssensor 23 empfängt. Die Steuereinheit 22 umfaßt einen Verstärkungskreis 50f zum Verstärken des für die Seitenbeschleunigung repräsentativen Signals um einen vorgegebenen Verstärkungsfaktor Kyf. Der Verstärkungskreis 50f ist direkt an die vordere linke Drucksteuerventileinheit 28FL angeschlossen und über einen Inverter 52f an die vordere rechte Drucksteuerventileinheit 28FR angeschlossen. Darüber hinaus umfaßt die Steuereinheit einen Verstarkungskreis 50r zum Verstärken des für die Seitenbeschleunlgung repräsentativen Signals des Seitenbeschleunigungssensors 23 um einen vorgegebenen Verstärkungsfaktor Kyr. Der Verstärkungskreis 50r ist direkt an das hintere linke Drucksteuerventil 28RL angeschlossen und über einen Inverter 52r an die hintere rechte Drucksteuerventileinheit 28RR angeschlossen.
• Daraus ist ersichtlich, daß an die linken und rechten Drucksteuerventileinheiten Steuersignale mit entgegengesetzten Polaritäten und gleichen Beträgen ausgegeben werden zum Einstellen des Fluiddrucks in den Arbeitskammern der entsprechenden zugeordneten Hydraulikzylinder 26FL,26FR,26RL und 26RR. Da die Steuersignale zum Einstellen des Fluidruckes in den Arbeitskammern zum Unterdrücken von Fahrzeugenwanken ermittelt werden, wird von den linken und rechten Hydraulikzylindern der an der Innenseite der Kurve befindliche weicher und der an der Außenseite der Kurve befindliche härter eingestellt. Wie in Fig. 7 gezeigt, sind die Signalwerte des für die Seitenbeschleunigung repräsentativen Signals ga und gb positiv, wenn eine Seitenbeschleunigung als Antwort auf eine Lenkbewegung nach rechts auftritt, und negativ, wenn eine Seitenbeschleunigung als Antwort auf eine Lenkbewegung nach links auftritt. Der Absolutwert jedes Seitenbeschleunigungssignals ga und gb ändert sich im Verhältnis zu der Änderung des Betrages der Seitenbeschleunigung.
• Andererseits überwachen entsprechende Fahrzeughöhensensoren 21 den Relativabstand zwischen dem Aufhängungsglied 24 und dem Fahrzeugaufbau 10 an den entsprechenden relevanten Aufhängungssystemen 14.
• Fig. 8 zeigt eine praktische Implementierung des Schaltungsaufbaus der bevorzugten Ausführungsform des Aufhängungssteuersystems, das in der gezeigten Ausführungsform des aktiv gesteuerten Aufhängungssystems von Fig. 1 verwendet wird. Die Steuereinheit 22 umfaßt einen Mikroprozessor 100 als Hauptkomponente der Steuereinheit. Der Mikroprozessor 100 hat einen an sich gut bekannten Aufbau und umfaßt ein Eingabe/Ausgabe-Interface (I/O) 102, einen Arithmetikkrels 104 und eine Speichereinheit 106, die über Bus- Leitungen gegenseitig miteinander verbunden sind. Das Eingabe/Ausgabe-Interface 102 ist an eine Vielzahl von Analog/Digital-(A/D)-Wandler 108A,108B,108C,108D,108E angeschlossen. Die A/D-Wandler 108A,108B,108C und 108D sind jeweils an den Fahrzeughöhensensor 21 des entsprechenden Aufhängungssystems 14FL, 14FR, 14RL und 14RR angeschlossen und empfangen von diesen für die Fahrzeughöhe repräsentative Analogsignale h&sub1;,h&sub2;,h&sub3; und h&sub4;, die sie in Digitalsignale mit entsprechenden Werten umwandeln. Andererseits ist der A/D-Wandler 108E an den Seitenbeschleunigungssensor 23 zum Empfangen der für die Seitenbeschleunigung repräsentativen Analogsignale ga und gb und zum Umwandeln dieser in Digitalsignale angeschlossen.
• Das Eingabe/Ausgabe-Interface 102 ist außerdem an eine Vielzahl von Digital/Analog-(D/A)-Wandler 110A, 110B, 110C und 110D angeschlossen, die ihrerseits an Treiberkreise 112A, 112B,112C und 112D angeschlossen sind. Die D/A-Wandler 110A, 110B,110C und 110D empfangen durch den Mikroprozessor 100 ermittelte, digitale Aufhängungssteuersignale SC und geben für diese repräsentative, analoge Steuersignale aus. In der Praxis haben die analogen Aufhängungssteuersignale Stromwerte, die variabel in Abhängigkeit von dem gewünschten Fluiddruck in den Arbeitskammern der jeweils entsprechenden Hydraulikzylinder 26 sind. Die Treiberkreise 112A,112B,112C und 112D sind ausgebildet zum Umwandeln der Aufhängungssteuersignale in analoge Form zur Ausgabe von Treibersignalen als Stromsignale zum Treiben der Dosiermagnetspulen 60 auf den entsprechenden Betrag.
• Hier ist der Dosiermagnet allgemein an einen Treiberkreis angeschlossen und empfängt einen Treiberstrom zum Treiben einer Ventilstellung zum Einstellen des Vorsteuerdrucks auf einen gewünschten Druck. Der Treiberkreis stellt einen Versorgungsstrom auf einen Zielstrom ein, der auf der Basis eines von einer Steuereinheit eingegebenen Aufhängungssteuersignals ermittelt wird. Frequenzcharakteristiken des Versorgungsstromes und des Zielstromes werden so eingestellt, daß sie eine lineare Beziehung haben. In einem solchen Treiberkreis wird ein größerer Eingangsverstärkungsfaktor bevorzugt zum Erzielen einer hohen Ansprechcharakteristik. Andererseits liefert das Hydrauliksystem in dem Drucksteuerventil vorzugsweise eine große Eingangsfrequenzcharakteristik gegen Eingangsschwingungen zum Absorbieren von Schwingungsenergie. Zum Erzielen der hohen Eingangsfrequenzcharakteristik beim Absorbieren der Schwingungsenergie ist eine Engstelle in einem Pfad vorgesehen, der eine Verbindung zwischen dem Auslaß des Drucksteuerventils und einer Rückkoppelungskammer herstellt. Diese Engstelle neigt dazu, als Widerstand für die Fluidströmung zu dienen, und liefert ein hohes Ansprechen beim Absorbieren der Schwingungsenergie. Andererseits dient jedoch diese Engstelle als Verzögerungsfaktor für die Ansprechcharakteristik beim lageänderungsunterdrückenden Betrieb, bei dem der Vorsteuerdruck entsprechend dem Treiberstrom gesteuert wird.
• Wie gezeigt, wird der Neutralstrom In auf einen Zwischenwert zwischen dem maximalen und dem minimalen Stromwert Imax und Imin gesetzt.
• Fig. 9 zeigt die gezeigte Ausführungsform des Drucksteuerventils 28, das mit der bevorzugten Ausführungsform des Treiberkreises 112 zusammenarbeitet, der zum Steuern des Betriebs des Dosiermagnetventils verwendet wird. Der Treiberkreis 112 ist an die Magnetspule 60 der Stellorganeinheit 29 angeschlossen. Der Treiberkreis 112 weist einen Phasenvorschubkreis 151 auf. Der Phasenvorschubkreis 151 umfaßt einen Kondensator 152 und einen Widerstand 153, die parallel zueinander in bezug zu einer Eingangsklemme P angeordnet sind. Der Parallelkreis aus dem Kondensator 152 und dem Widerstand 153 ist an einen Differentialverstärker 154 und einen parallelen Widerstand 155 angeschlossen. Ein Serienkreis aus einem Widerstand 156 und einem Kondensator 157 ist zwischen dem Differentialverstärker 154 und der Verbindungsstelle des Parallelkreises aus dem Kondensator 152 und dem Widerstand 153 angeschlossen. Dieser Serienkreis ist an Erde angeschlossen. Der Ausgang des Phasenvorschubkreises 151 ist über einen Widerstand 158 an einen Differentialverstärker 159 angeschlossen. Der Differentialverstärker 159 ist an seiner anderen Eingangsklemme an eine Verbindungsstelle zwischen Widerständen 160 und 161 angeschlossen. Der Ausgang des Differentialverstärkers 159 ist über einen Widerstand 162 an die Basiselektrode eines Transistors 163 angeschlossen. Die Emitter-Elektrode des Transistors 163 ist an einen Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 161 und einem Widerstand 164 angeschlossen, der an seinem anderen Ende an Erde angeschlossen ist. Die Kollektor-Elektrode des Transistors 163 ist über die Magnetspule 60 an eine Batterie 165 angeschlossen.
• Der oben beschriebene Treiberkreis 112 arbeitet wie folgt. Als Antwort auf eine für eine Fahrzeugaufbau-Lageänderung repräsentative Eingabe gibt die Steuereinheit 22 das Aufhängungssteuersignal aus. Das Steuersignal wird in Form eines Stromsignals geliefert, das einen für die gewünschte Größe des Vorsteuerdrucks repräsentativen Stromwert hat. Der Stromwert des Steuersignals wird im folgenden als "Zielstrom I&sub1;" bezeichnet werden. Der Zielstrom I&sub1; wird an die nicht-invertierende Eingansklemme des Differentialverstärkers 154 des Phasenvorschubkreises 151 durch die Eingangsklemme P und den Parallelkreis aus dem Kondensator 152 und dem Widerstand 153 geliefert. Die Ausgabe des Differentialverstärkers 154 wird durch den Rückkoppelungswiderstand 155 zurückgeführt. Die zurückgeführte Ausgabe wird mit dem Eingangsstrom an der Summenverbindungsstelle summiert, die an die nicht-invertierende Eingangsklemme angeschlossen ist. Folglich wird die Phase der Ausgabe 13 des Differentialverstärkers 154, wie in Fig. 11 gezeigt, in Voreilungsrichtung verschoben. Der phasenvoreilende Ausgangsstrom I&sub3; des Differentialverstärkers 154 wird der nichtinvertierenden Eingangsklemme des Differentialverstärkers 159 zugeführt. Die Ausgabe des Differentialverstärkers 159 wird an die Basiselektrode des Transistors 163 geliefert. Dies verursacht einen Anstieg des Potentials an der Basiselektrode über das Potential an der Emitter-Elektrode hinaus, so daß der Transistor eingeschaltet wird. Daher wird der dem Stromwert I&sub3; entsprechende Strom der Magnetspule 60 zugeführt, so daß diese erregt wird. Daher wird die Magnetspule 60 durch den Strom mit einer primären Voreilphase erregt.
• Hier kann der tatsächlich durch die Magnetspule fließende Strom I&sub2; als Klemmenspannung an dem Widerstand 164 gemessen werden. Daher können durch Anschließen des Widerstandes 164 über den Widerstand 161 an die invertierende Eingangsklemme des Differentialverstärkers 159 die Stromwerte I&sub3; und I&sub2; verglichen und auf den Stromwert I&sub3; eingestellt werden.
• Mit diesem Aufbau des Treiberkrelses 112 in der gezeigten Ausführungsform können ausreichend hohe Ansprechcharakteristiken erreicht werden, die zum Unterstützen eines klaren Verständnisses der Erfindung weiter diskutiert werden. Fig. 10 zeigt ein Modell des Fahrzeugs, bei dem das vordere linke und das vordere rechte Rad durch ein auf der Längsachse angeordnetes Vorderrad repräsentiert werden und das hintere linke und hintere rechte Rad durch ein auf der Längsachse angeordnetes Hinterrad repräsentiert werden, so daß die folgende Diskussion vereinfacht wird. Wie gezeigt ist der Seitenbeschleunigungssensor 23 an einer Stelle auf der Längsachse angeordnet und um einen Betrag e nach vorne vom Schwerpunkt y geschoben.
• In dem Modell von Fig. 10 werden zur Analyse die folgenden Bedingungen gesetzt:
• Fahrzeugmasse: M;
• Giermoment um den Schwerpunkt: I;
• Radstand: l;
• Abstand zwischen dem Vorderrad und dem Schwerpunkt: a;
• Abstand zwischen dem Hinterrad und dem Schwerpunkt: b;
• Fahrzeuggeschwindigkeit: V;
• Kurvenstärke am Vorderrad: C&sub1;;
• Kurvenstärke am Hinterrad: C&sub2;;
• Lenkwinkel am Vorderrad: θ
• Seitliche Versetzung des Schwerpunkts: y.
• Die grundlegenden Gleichungen sind hier:
• M (α + Vφ = f&sub1; + f&sub2; ... (1)
• Iα = af&sub1; + bf&sub2; ... (2)
• wobei α + Vφ die Seitenbeschleunigung am Schwerpunkt ist, φ die Gierrate ist, α die Gierwinkelbeschleunigung ist, und f&sub1; und f&sub2; Seltenführungskräfte am Vorder- und Hinterrad sind. Die Seitenführungskräfte f&sub1; und f&sub2; am Vorder- und Hinterrad können wie folgt dargestellt werden:
• f&sub1; = C&sub1; {θ - (aφ + y)/V} ...(3)a
• f&sub2; = C&sub2; {- (α + bφ/V} ...(3)b
• wobei θ - (aφ + y)/V ein seitlicher Gleitwinkel am Vorderrad und - (α + bφ)/V ein seitlicher Gleitwinkel am Hinterrad ist.
• Der seitliche Gleitwinkel β am Schwerpunkt kann hier dargestellt werden durch:
• β = y/V
• Der seitliche Gleitwinkel β nimmt im Gegenuhrzeigersinn zu.
• Zum Herleiten der Seitenbeschleunigung α + Vφ und der Gierrate φ in Relation zu dem tatsächlichen Lenkwinkel θ wird eine Laplace-Transformation durchgeführt:
• (α + Vφ)/θ = {A&sub2;ωn² (sd² + 2 ε&sub2;ω&sub2;S + ω&sub2;²/ω&sub2;²}/(S² + 2 εnωnS + ωn²) (4)
• φ/θ = A&sub1;ωn²(1 + τ&sub1;S)}/(S² + 2 εnωnS + ωn²) (5)
• wobei
• ωn = (l/V) C&sub1; C&sub2; (1 + KsV²)/IM 1/2
• εn = {(C&sub1; + C&sub2;)I + (a²C&sub1; + b&sub2;C&sub2;)/M}/2l IMC&sub1; C&sub2; (1 + KsV²) 1/2
• A&sub2; = V²/{l(1 + KsV²)}
• A&sub1; = V/{l(1 + KsV²)}
• ω&sub2; = (lC&sub2;/I) 1/2
• ε&sub2; = (b/2V)(lC&sub2;/I) 1/2
• τ&sub1; = (aMV)/lC&sub2;
• Ks = (M/l²)(b/C&sub1; - a/C&sub2;)
• Wenn der Seitenbeschleunigungssensor 23 an der in Fig. 10 gezeigten Stelle angebracht wird, wird die durch den Seitenbeschleunigungssensor 23 überwachte Seitenbeschleunigung eine Summe aus der Seitenbeschleunigung α + Vφ und einer Seitenbeschleunigung eα, die durch die Gierwinkelbeschleunigung α erzeugt wird. Daher ist die Seitenbeschleunigung (α + Vφ + eα). Wenn eine Übertragungsfunktion Gs auf ein Verhältnis der Seitenbeschleunigung (α + Vφ) am Schwerpunkt und der durch den Seitenbeschleunigungssensor überwachten Seitenbeschleunigung (α + Vφ + eα) gesetzt wird, kann daher die Übertragungsfunktion beschrieben werden durch:
• Gs = (α + Vφ + eα)/(α + Vφ) = {(A&sub2;/ω&sub2;²+eA&sub1;τ&sub1;)s²+A&sub2;/ω&sub2;2ξ&sub2;+eA&sub1;)s+A&sub2;} /((A&sub2;/ω&sub2;²)s²+(A&sub2;/ω&sub2;)2ξ&sub2;s+A&sub2;) ... (6)
• Unter Verwendung der Gleichung (6) und mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Abstand e zwischen dem Schwerpunkt und der Sensorposition als Parametern konnten die Charakteristiken des Verstärkungsgrades und der Phase, wie in Fig. 11(a), 11(b) und 12(a), 12(b) dargestellt erhalten werden. Wie in Fig. 11(a), 11(b) und 12(a), 12(b) gezeigt, wurde der Verstärkungsgrad größer und die Phasenvoreilung verbessert durch Vergrößern des Abstandes e. Die Phasenvoreilung wird auch bei höherer Fahrzeuggeschwindigkeit verbessert zur schnellen Lenkbewegung, die eine allgemeine Charakteristik von 1 bis 2 Hz hat. Andererseits ist die Wankratencharakteristik γ in Relation zu dem tatsächlichen Lenkwinkel θ variabel in Abhängigkeit von der Lenkfrequenz und dem Abstand e, wie in Fig. 13(a) und 13(b) dargestellt ist. Außer bei Rennwagen ist die übliche Lenkfrequenz kleiner oder gleich 2 Hz. Zum Verkleinern von γ/θ muß der Abstand e geeignet gewählt werden. Diesbezüglich ist der geeignete Abstand variabel in Abhängigkeit von der Spezifikation der verwendeten Kahrzeuge. Jedoch ist im allgemeinen bei Personenkraftwagen die Frequenz um 1 Hz herum wichtig. Es ist ersichtlich, daß der Wankverstärkungsfaktor übermäßig groß wird, wenn der Abstand e übermäßig lang wird. Daher liegt der bevorzugte Bereich des Abstandes e zwischen 20 und 40 cm vom Schwerpunkt.
• Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsform offenbart wurde, damit ein besseres Verständnis der Erfindung erleichtert wird, sollte bedacht werden, daß die Erfindung auf verschiedene Wege verwirklicht werden kann, ohne vom Erfindungsprinzip abzuweichen. Daher soll die Erfindung so verstanden werden, daß sie alle möglichen Ausführungsformen und Änderungen der gezeigten Ausführungsformen umfaßt die verwirklicht werden können, ohne vom in den beigefügten Ansprüchen dargelegten Erfindungsprinzip abzuweichen.

Claims (2)

1. Aktiv gesteuertes Aufhängungssystem für ein Kraftfahrzeug, mit

einem Zylinder (26) zwischen einem Fahrzeugaufbau (10) und einem Aufhängungsglied (24), das drehbar ein Straßenrad trägt, welcher Zylinder eine Arbeitskammer mit veränderlichem Druck begrenzt, die mit einem Druckmedium zur Erzeugung einer Dämpfungskraft gefüllt ist, die einer Relativbewegung zwischen dem Fahrzeugaufbau und dem Aufhängungsglied Widerstand leistet, wobei der Druck des Druckmediums variabel ist zwischen einem vorgegebenen Maximalwert und einem vorgegebenen Minimalwert über einen neutralen Wert hinweg, wobei der Zylinder für jedes der Aufhängungssysteme der Vorder- und Hinterräder (11) vorgesehen ist;

einem Druckquellenkreis (16,35,37), der mit der Arbeitskammer verbunden ist und Druckmedium zuführt und eine Druckquelle umfaßt, die unter Druck stehendes Medium durch den Kreis fördert;

einem Drucksteuerventil (28) zwischen der Druckquelle und der Arbeitskammer, das ein Ventil umfaßt dessen Ventilposition variabel ist zwischen einer ersten Stellung zur Erhöhung des Druckes des Druckmediums in der Arbeitskammer, einer zweiten Stellung zur Verringerung des Druckes des Druckmediums in der Arbeitskammer und einer dritten Stellung zur Aufrechterhaltung des Druckes des Druckmediums auf konstantem Wert, welches Drucksteuerventil für jedes der Aufhängungssysteme vorgesehen ist, die mit den vorderen und hinteren Rädern verbunden sind;

einem Querbeschleunigungssensor (23) zur Überwachung der Querbeschleunigung, die auf den Fahrzeugaufbau ausgeübt wird und Stellungsänderungen des Fahrzeugs hervorruft, zur Erzeugung eines Sensorsignals, das repräsentativ ist für die Querbeschleunigung, und

einer Steuereinrichtung (22) zur Aufnahme des Sensorsignals und zur Ableitung eines Aufhängungssteuersignals zum Betrieben des Drucksteuerventils in einer der ersten, zweiten oder dritten Stellungen zur Regelung der Fahrzeugstellung auf der Grundlage des Sensorsignals,

dadurch gekennzeichnet, daß der Querbeschleunigungssensor an dem Fahrzeugaufbau in einer Position angeordnet ist, die nach vorne gegenüber dem Schwerpunkt des Fahrzeugaufbaus versetzt ist, und ein Sensorsignal liefert, das eine Komponente einschließt, die durch Gierwinkelbeschleunigung hervorgerufen wird, die auf den Fahrzeugaufbau in der Position des Beschleunigungssensors als Funktion des Abstandes der versetzten Position zu dem Schwerpunkt einwirkt.

2. Aktiv gesteuertes Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß der Versetzung des Querbeschleunigungssensors nach vorne so ermittelt wird, daß eine Phase des Steuersystems um ein vorgegebenes Maß vorgerückt wird.

3, Aktiv gesteuertes Aufhängungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Versatzes des Querbeschleunigungssensors nach vorne in bezug auf den Schwerpunkt so ermittelt wird, daß der Querbeschleunigungssensor zusätzlich einer Gierkraft ausgesetzt ist, in der Größe, die eine Phase des Steuersystems in vorgegebenem Maße vorrückt.