DE3502334C2 - Steuereinrichtung zur Wanksteuerung eines Fahrzeuges - Google Patents

Steuereinrichtung zur Wanksteuerung eines Fahrzeuges

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zur Wanksteuerung eines Fahrzeuges.
Es wurden bereits Radaufhängungen vorgeschlagen, bei denen die Dämpfungskraft eines in jeder Radaufhängung angeordneten Stoßdämpfers sowie die Federkraft der dort befindlichen Fluidfederkammer so gesteuert werden, daß sich der Fahrkomfort und die Fahrstabilität des Fahrzeuges verbessern lassen. Es besteht aber ein Bedarf an einer Steuereinrichtung, mit der sich die Wankbewegung der Fahrzeugkarosserie noch weiter ausregeln läßt, um den Fahrkomfort und die Fahrtstabilität des Fahrzeuges weiter zu verbessern.
Aus der US-PS 3 608 925 ist eine Steuereinrichtung zur Wanksteuerung eines Fahrzeuges bekannt. Dabei ist eine Wanksteuereinrichtung vorgesehen, die aufgrund einer aus dem Lenkwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit abgeleiteten Steuergröße ein Fluid-Zufuhr- und Fluid-Ablaßventil betätigt. Dabei werden die Radaufhängungen des Fahrzeuges seitenweise gemeinsam betätigt, da ihre Fluidfederkammern über eine Leitung miteinander verbunden sind.
Aus der DE 28 44 413 A1 geht eine weitere Steuereinrichtung für die Wanksteuerung eines Fahrzeuges hervor, bei der den Fluidfederkammern der einzelnen Radaufhängungen Fluid über jeweils eigene Fluid-Zufuhr- und Fluid-Ablaßventile zugeführt wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Steuereinrichtung für eine verbesserte Wanksteuerung eines Fahrzeuges beim Kurveneinlauf zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Der wesentliche Vorteil besteht darin, daß die erfindungsgemäße Steuereinrichtung als Steuergröße eine Zeit vorgibt, während der beim Auftreten einer Querbeschleunigung die Fluid-Einlaßventile und die Fluid-Ablaßventile geöffnet werden. Dadurch wird erreicht, daß als Fluid-Einlaß- und Fluid-Ablaßventile beliebig aufgebaute Ventile verwendet werden können, sofern sie eine einfache EIN/AUS-Funktion ausführen können. Insbesondere können als solche Ventile einfache Magnetventile verwendet werden.
Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schaublidlich eine Struktur von Fahrzeug und Steuereinrichtung;
Fig. 2A, 2B Flußdiagramme einer ersten Ausführungsform der Steuereinrichtung;
Fig. 3A, 3B Flußdiagramme einer zweiten Ausführungsform der Steuereinrichtung;
Fig. 4 ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen dem Lenkwinkel und der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges zeigt;
Fig. 5 schaubildlich eine dritte Struktur von Fahrzeug und Steuereinrichtung;
Fig. 6A-6C Flußdiagramme der Steuereinrichtung der dritten Struktur und
Fig. 7 ein Diagramm des den Zusammenhang von Lenkwinkel und Fahrgeschwindigkeit mit den Steuerbereichen zeigt.
In der Fig. 1 bezeichnen das Bezugszeichen SFR eine rechte vordere, das Bezugszeichen SFL eine linke vordere, das Bezugszeichen SRR eine rechte hintere und das Bezugszeichen SRL eine linke hintere Radaufhängung. Die Radaufhängungen SFR, SFL, SRR und SRL weisen die Primär-Fluidfederkammern 11a-11d, die Sekundär-Fluidfederkammern 12a-12d, die Stoßdämpfer 13a-13d und als Hilfsfedern dienende (nicht gezeigte) Schraubenfedern auf. Die Bezugszeichen 15a-15d bezeichnen Schalter, mit denen die Dämpfungskraft jeweils eines zugeordneten Stoßdämpfers 13a-13d verstärkt oder abgeschwächt werden kann. Die Schalter 15a-15d werden von einer Wanksteuereinrichtung 16 angesteuert. Die Bezugszeichen 17a-17d bezeichnen Balgen.
Das Bezugszeichen 18 bezeichnet einen Verdichter, der atmosphärische Luft aus einem (nicht gezeigten) Luftreiniger verdichtet und einem Trockner 19 zugeführt, der sie mit einem Silikagel oder dergleichen trocknet. Die getrocknete Druckluft aus dem Trockner 19 wird in einem vorderen Vorratstank 20F und einem hinteren Vorratstank 20R über die Leitung A gespeichert. Das Bezugszeichen 21 bezeichnet einen Druckfühler im Vorratstank 20F. Sinkt der Innendruck im Vorratstank 20F unter einen vorbestimmten Wert ab, erzeugt der Druckfühler 21 ein Signal, mit dem der Verdichter 18 aktiviert wird. Übersteigt der Innendruck des Vorratstanks 20F den vorbestimmten Wert, wird der Verdichter 18 mit dem Ausgangssignal des Druckfühlers 21 abgeschaltet.
Der Vorratsstank 20F ist an die Fluidfederkammer 11a über ein Fluid-Einlaßventil 22a angeschlossen, entsprechend der Vorratstank 20R über ein Fluid-Einlaßventil 22b an die Fluidfederkammer 11b. Schließlich ist der Vorratstank 20R über ein Fluid-Einlaßventil 22c an die Fluidfederkammer 22c und über ein Fluid-Einlaßventil 22d an die Fluidfederkammer 11d angeschlossen. Es wird darauf hingewiesen, daß die Fluid-Einlaßventile 22a-22d, die vorzugsweise Magnetventile sind, im Ruhezustand geschlossen sind.
Die Druckluft wird aus den Fluidfederkammern 11a-11d über entsprechende Fluid-Ablaßventile 23a-23d in das Ablaßrohr (nicht gezeigt) abgelassen. Es wird darauf verwiesen, daß auch die Fluid-Ablaßventile 23a-23d, die vorzugsweise ebenfalls Magnetventile sind, im Ruhezustand geschlossen sind.
Die Fluidfederkammer 11a ist über ein Magnetventil 26a zur Einstellung der Federkonstante mit der Fluidfederkammer 12a verbunden. Entsprechend sind die Fluidfederkammern 11b, 11c und 11d über Magnetventile 26b, 26c bzw. 26d zum Einstellen der Federkonstante mit den Fluidfederkammern 12b, 12c bzw. 12d verbunden.
Die Fluidfederkammern 11a, 11b sind über eine Verbindungsleitung B und ein Verbindungssteuerventil 27F miteinander verbunden, entsprechend die Fluidfederkammern 11c, 11d über eine Verbindungsleitung C und ein Verbindungssteuerventil 27R. Die Verbindungssteuerventile 27F, 27R, die vorzugsweise Magnetventile sind, sind im Ruhezustand geöffnet.
Die Magnetventile 22a-22d, 23a-23d, 26a-26d, 27F und 27R werden mit Steuersignalen aus der Wanksteuereinrichtung 16 betätigt.
Das Bezugszeichen 30 bezeichnet einen Lenkwinkelsensor zum Ermitteln des Lenkwinkels des Lenkrades, das Bezugszeichen 31 einen Bremsfühler, der den EIN- bzw. AUS-Zustand der Bremseinheit ermittelt, das Bezugszeichen 32 einen Drosselfühler, der den Öffnungszustand der Drosselklappe erfaßt, das Bezugszeichen 33 einen Beschleunigungsfühler, der die Beschleunigung in der Horizontalen und der Vertikalen erfaßt, das Bezugszeichen 34 einen Sensor für die Farhgeschwindigkeit, das Bezugszeichen 35 einen vorderen Höhenfühler, der die Karosseriehöhe vorne erfaßt, und das Bezugszeichen 36 einen hinteren Höhenfühler, der die Karosseriehöhe hinten erfaßt.
Die Ausgangssignale der Fühler bzw. Sensoren 30 bis 36 gehen an die Wanksteuereinrichtung 16.
Es wird nun anhand der Flußdiagramme der Fig. 2A, 2B eine erste Ausführungsform der vorliegenden Steuereinrichtung erläutert. Wenn der Fahrer den Zündschlüssel dreht, führt die Wanksteuereinrichtung 16 die in den Flußdiagrammen der Fig. 2A, 2B dargestellten Funktionsschritte durch. Im Schritt S2 wird ein vorbestimmter Speicherbereich (erster Speicher) in der Wanksteuereinrichtung 16 gelöscht, in dem der Lenkwinkel R und die Fahrgeschwindigkeit V abgelegt werden. Im Schritt S2 wird ein Abbildungsspeicher (zweiter Speicher) TM zurückgesetzt (TM=0). Im Schritt S3 prüft die Wanksteuereinrichtung 16, daß die Verbindungssteuerventile 27F, 27R geöffnet sind. Im Schritt S4 fordert die Wanksteuereinrichtung 16 den Lenkwinkel R aus dem Lenkwinkelsensor 30 und die Fahrgeschwindigkeit V aus dem Sensor 34. Im Schritt S5 prüft die Wanksteuereinrichtung 16, ob der Lenkwinkel R der Neutralstellung des Lenkrades entspricht, d. h., ob RR₀ ist, wobei R₀ ein vorbestimmter Winkel ist. "Neutralstellung" heißt hier, daß das Lenkrad nicht nach rechts oder links über den vorbestimmten Winkel R₀ hinausgedreht ist. Ist im Schritt S5 die Antwort JA, geht der Steuerungsfluß zum Schritt S6. Im Schritt S6 prüft die Wanksteuereinrichtung 16, daß die Fluid-Einlaßventile 22a-22d und die Fluidablaßventile 23a-23d geschlossen sind.
Ist im Schritt S5 die Antwort NEIN, wird beginnend mit dem Schritt S7 die Wanksteuerung durchgeführt. Im Schritt S7 werden die Verbindungssteuerventile 27F, 27R von der Wanksteuereinrichtung 16 geschlossen. Im Schritt S8 wird die Steuerzeit TP (d. h. die Öffnungszeit des Magnetventils) aus dem Graph der Fig. 4 unter Verwendung des Lenkwinkels und der Fahrgeschwindigkeit berechnet. Diese Steuerzeit TP wird entsprechend den Bereichen I bis VII des Graphs der Fig. 4 ermittelt. Die Bereiche I bis VII ihrerseits entsprechen den auf die Fahrzeugkarosserie wirkenden Lateralbeschleunigungen. Die Steuerzeit TP ist in Klammern angegeben. Ist der Schritt S8 abgeschlossen, geht der Steuerfluß zum Schritt S9 weiter, wo eine Steuerzeit T (=TP-TM) berechnet wird. Im Schritt S10 prüft die Wanksteuereinrichtung 16, ob die Bedingung T<0 erfüllt ist. Ist im Schritt S10 die Antwort NEIN, geht der Steuerfluß zum Schritt S4 zurück und es erfolgt keine Wanksteuerung. Falls jedoch im Schritt S10 die Antwort JA ist, geht der Steuerfluß zum Schritt S11. Im Schritt S11 steuert die Wanksteuereinrichtung 16 die Ventile 22a-22d sowie 23a-23d für die Steuerzeit T an, so daß die Wanksteuerung erfolgt. Ist beispielsweise das Lenkrad nach rechts gedreht, werden die linken Fluid-Einlaßventile 22b, 22d für die Steuerzeit T von der Wanksteuereinrichtung 116 geöffnet, so daß Druckluft den Luftfederkammern 11b, 11d zufließt und die linken Radaufhängungen SFL, SRL so beaufschlagt werden, daß die Fahrzeughöhe auf der linken Karosserieseite zunimmt. Weiterhin werden die rechten Fluid-Abblaßventile 23a, 23c für die Steuerzeit T von der Wanksteuereinrichtung 16 geöffnet, so daß Druckluft aus den Luftfederkammern 11a, 11c abgelassen wird und die rechten Radaufhängungen SFR, SRR so beaufschlagt werden, daß die Fahrzeughöhe auf der rechten Karosserieseite abnimmt. Mit anderen Worten: Ist das Lenkrad nach rechts gedreht, werden die Abnahme der linksseitigen Fahrzeughöhe und die Zunahme der rechtsseitigen Fahrzeughöhe abgeschwächt, um die Wankbewegung des Fahrzeugs auszuregeln.
Ist Schritt S11 abgeschlossen, geht der Steuerfluß zum Schritt S12 weiter, wo der Zweitspeicher aktualisiert wird. Mit anderen Worten, TM wird gleich TP gesetzt und der Steuerfluß geht zum Schritt S4 zurück. Erfolgt also eine stetige Richtungsänderung im gleichen Bereich der Graphen der Fig. 4 oder in einem Bereich, der eine kürzere Steuerzeit darstellt, ist die im Schritt S8 berechnete Steuerzeit TP gleich oder kleiner als die im zweiten Speicher abgelegte Zeit TM, so daß sich im Schritt S9 der Zustand T0 ergibt. Der Steuerfluß kehrt vom Schritt S10 zum Schritt S4 zurück.
Ist die Richtungsänderung abgeschlossen und fährt das Fahrzeug wieder geradeaus, ist im Schritt S5 die Antwort JA. Im Schritt S6 prüft die Wanksteuereinrichtung 16, daß die Fluid-Einlaß- und Ablaßventile geschlossen sind. Über Schritt S2 werden im Schritt S3 die Verbindungssteuerventile 27F, 27R geöffnet. Die rechten und linken Luftfederkammern haben daher den gleichen Druck.
Erfolgt bei der Richtungsänderung des Fahrzeugs ein Übergang in einen Graphenbereich, der eine längere Steuerzeit darstellt, ist die im Schritt S8 berechnete Steuerzeit TP länger als die im zweiten Speicher abgelegte Steuerzeit TM, so daß im Schritt S9 eine erforderliche zusätzliche Steuerzeit T (=TP-TM) berechnet wird. Im Schritt S11 erfolgt dann die Ausführung mit der aktualisierten Steuerezeit T.
Da die Wanksteuergröße, d. h. die Ventil-Ein- bzw. -Ausschaltzeit, durch den Graphen der Fig. 4 gegeben ist, erhält man eine optimale Wankausregelung, indem man die Fahrgeschwindigkeit und den Lenkwinkel während der Richtungsänderung des Fahrzeugs berücksichtigt.
Es wird nun die Arbeitsweise einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Steuereinrichtung unter Bezug auf die Flußdiagramme der Fig. 3A, 3B beschrieben. Dreht der Fahrer den Zündschlüssel, führt die Wanksteuereinrichtung 16 die in den Flußdiagrammen der Fig. 4A, 4B angegebenen Schritte aus. Im Schritt S41 wird ein vorbestimmter Speicherbereich (erster Speicher) in der Wanksteuereinrichtung 16 gelöscht, die den Lenkwinkel R und die Lateralbeschleunigung G aufnimmt. Im Schritt S42 wird der zweite Speicher TM rückgesetzt (TM=0). Im Schritt S34 prüft die Wanksteuereinrichtung 16, daß die Verbindungssteuerventile 27F, 27R offen sind. Im Schritt S44 ruft die Wanksteuereinrichtung 16 vom Lenkwinkelsensor 30 und vom Sensor 34 für die Fahrgeschwindigkeit den Lenkwinkel bzw. die Fahrgeschwindigkeit ab. Dann prüft die Wanksteuereinrichtung 16 im Schritt S45, ob der Lenkwinkel dem Neutralbereich des Lenkrades entspricht, d. h., es wird RR₀ abgefragt. "Neutralbereich" soll hier besagen, daß das Lenkrad nicht nach rechts oder links über einen vorbestimmten Winkel R₀ gedreht ist. Ist im Schritt S45 die Antwort JA, geht der Steuerfluß zum Schritt S46 weiter. Im Schritt S46 prüft die Wanksteuereinrichtung 16, daß die Fluid-Einlaßventile 22a-22d und die Fluid-Ablaßventile 23a-23d geschlossen sind.
Ist im Schritt S45 die Antwort NEIN, prüft die Wanksteuereinrichtung 16 im Schritt S47, ob die Fahrgeschwindigkeit unter einem vorbestimmten Bezugswert V₀ (km/h) liegt. Ist im Schritt S47 die Antwort JA, geht der Steuerfluß zum Schritt S46 weiter. In diesem Fall wird die Wanksteuerung nicht durchgeführt.
Ist im Schritt S47 die Antwort NEIN, wird mit dem Schritt S48 die Wanksteuerung begonnen. Im Schritt S48 schließt die Wanksteuereinrichtung 16 die Verbindungssteuerventile 27F, 27R. Im Schritt S49 wird eine Steuerzeit TP (Öffnungszeit eines Magnetventils) entsprechend den Bereichen I bis VII in Fig. 8 berechnet. Die Bereiche I bis VII sind unterteilt entsprechend den Lateralbeschleunigungen, die auf die Fahrzeugkarosserie wirken können. Die Berechnung erfolgt aus der Fahrgeschwindigkeit und dem Lenkwinkel. Die Steuerzeit TP ist in Klammern angegeben. Ist der Schritt S49 abgeschlossen, geht der Steuerfluß zum Schritt S50 weiter, wo eine Steuerzeit T (=TP-TM) berechnet wird. Dann prüft die Wanksteuereinrichtung 16 im Schritt S51, ob die Bedingung T<0 erfüllt ist. Falls S51 NEIN ergibt, geht der Steuerfluß zum Schritt S44 zurück. In diesem Fall wird die Wanksteuerung nicht ausgeführt. Falls im Schritt S51 die Antwort JA ist, geht es zum Schritt S52 weiter, wo die Ventile 22a-22d und 23a-23d für die Steuerzeit T geöffnet werden, um die Wanksteuerung durchzuführen. Wird beispielsweise das Lenkrad nach rechts gedreht, werden die linken Fluid-Einlaßventile 22b, 22d für die Steuerzeit T geöffnet, um Druckluft den Fluidfederkammern 11b, 11d zuzuführen und die linken Radaufhängungen SFL, SRL so zu beaufschlagen, daß die Fahrzeughöhe linksseitig zunimmt. Weiterhin werden die rechten Fluid-Ablaßventile 23a, 23c für die Steuerzeit T unter der Steuerung durch die Wanksteuereinrichtung 16 geöffnet. Druckluft wird aus den Fluidfederkammern 11a, 11c abgelassen, so daß die rechten Radaufhängungen SFR, SRR so beaufschlagt werden, daß die Fahrzeughöhe rechtsseitig abnimmt. Wird also das Lenkrad nach rechts gedreht, wird die Fahrzeughöhe linksseitig verringert, rechtsseitig aber erhöht, so daß die von der Wankbewegung verursachte Schräglage der Karosserie verringert wird.
Ist der Schritt S52 abgeschlossen, geht der Steuerfluß zum Schritt S53 weiter und wird der zweite Speicher aktualisiert (mit anderen Worten TM=TP). Danach geht der Steuerungsfluß zum schritt S54 weiter. Die Wanksteuereinrichtung 16 prüft im Schritt S54, ob die vorbestimmte Zeitspanne T₀ nach dem Beginn der Wanksteuerung im Schritt S52 abgelaufen ist. Ist im Schritt S54 die Antwort NEIN, geht der Steuerfluß zum Schritt S44 zurück. Ist im Schritt S54 die Antwort JA, geht es zum Schritt S55 weiter, wo die Wanksteuereinrichtung 16 die Lateralbeschleunigung Gy aus dem Beschleunigungsfühler 33 abruft. Im Schritt S56 wird die Lateralbeschleunigung G mit dem Bezugswert Gy0 verglichen. Ist im Schritt S56 die Antwort JA, d. h. gilt Gy<Gy0, geht der Steuerfluß zum Schritt S46 zurück und es wird die Wanksteuerung beendet. Ist im Schritt S56 die Antwort NEIN, d. h. gilt GyGy0, wird der Schritt S44 wiederholt. Sofern nicht innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne nach dem Beginn der Wanksteuerung die Bezugs-Lateralbeschleunigung erreicht wird, wird die Wanksteuerung beendet.
Erfolgt die Richtungsänderung stetig im gleichen Bereich der Abbildung oder in einem Bereich mit kürzerer Ansteuerzeit, ist die im Schritt S49 berechnete Steuerzeit TP gleich oder kürzer als die Steuerzeit TM im zwewiten Speicher. Daher gilt im Schritt S53 die Bedingung T0 und kehrt der Steuerfluß vom Schritt S51 zum Schritt S44 zurück.
Hat nach dem Ende der Richtungsänderung die Geradeausfahrt begonnen, ergibt sich im Schritt S45 die Antwort JA. Im Schritt S46 prüft die Wanksteuereinrichtung 16, daß die Einlaß- und Ablaßventile geschlossen sind. Im Schritt S43 werden über Schritt S42 die Verbindungssteuerventile 27F, 27R geöffnet. Die rechten und die linken Luftfederkammern werden auf gleichem Druck gehalten.
Sinkt die Geschwindigkeit unter den vorbestimmten Wert V₀ (km/h), nachdem die Wanksteuerung begonnen hat, ist im Schritt S46 die Antwort JA und werden die Schritte nach S46 wiederholt. Mit anderen Worten braucht, auch wenn eine Richtungsänderung erfolgt, keine Wanksteuerung durchgeführt zu werden, da bei geringer Geschwindigkeit keine wesentliche Wankbewegung entsteht.
Findet jedoch ein Übergang aus einem Bereich mit vorbestimmter Steuerzeit zu einem Bereich mit längerer Steuerzeit während der Richtungsänderung des Fahrzeugs statt, ist die im Schritt S49 berechnete Steuerzeit TP größer als die im zweiten Speicher gespeicherte Steuerzeit TM. Daher wird im Schritt S50 eine erforderliche zusätzliche Steuerzeit T (=TP-TM) berechnet. Die Wanksteuerung im Schritt S52 erfolgt dann entsprechend der berechneten Steuerzeit T.
Sofern nicht nach der Ausführung der Wanksteuerung nach einer vorbestimmten Zeitspanne eine vorbestimmte Lateralbeschleunigung vorliegt (d. h. das Fahrzeug rutscht), wird eine Wanksteuerung nicht durchgeführt. Es lassen sich daher Änderungen der Fahrzeuglage infolge einer unnötigen Wanksteuerung verhindern. Wenn weiterhin die Fahrgeschwindigkeit nach dem Beginn der Wanksteuerung abnimmt, kann eine Wanksteuerung ebenfalls vermieden werden, da das Fahrzeug dann nicht wesentlich wankt.
Anhand der Fig. 5 bis 7 wird nun eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Steuereinrichtung erläutert. In der Fig. 5 bezeichnen die Bezugszeichen SFR, SFL, SRR und SRL die rechte vordere, die linke vordere, die rechte hintere bzw. die linke hintere Radaufhängung. Die Radaufhängungen SFR, SFL, SRR und SEL weisen Primär-Fluidfederkammern 111a-111d, Sekundär-Fluidfederkammern 112a-112d, Stoßdämpfer 113a-113d sowie als Hilfsfedern dienende Schraubenfedern (nicht gezeigt) auf. Die Bezugszeichen 115a-115d bezeichnen Schalter, um die Dämpfungskraft des jeweils zugeordneten der Stoßdämpfer 113a-113d zu verstärken oder abzuschwächen. Die Schalter 115a-115d werden von der Wanksteuereinrichtung 116 angesteuert. Die Bezugszeichen 118 bezeichnet einen Verdichter zum Verdichten atmosphärischer Luft aus einem Luftreiniger (nicht gezeigt), die an einen Trockner 119 weitergegeben wird. Der Trockner 119 trocknet die Druckluft mit Silikagel oder dergleichen. Die getrocknete Druckluft aus dem Trockner 119 wird in einem vorderen Vorratstank 120F und einem hinteren Vorratstank 120R über eine Leitung A gespeichert. Das Bezugszeichen 121 bezeichnet einen im Vorratstank 120F angeordneten Druckfühler. Sinkt der Innendruck im Vorratstank 120F unter einen vorbestimmten Wert ab, erzeugt der Druckfühler 121 ein Signal, mit dem der Verdichter 118 eingeschaltet wird. Übersteigt der Innendruck im Vorratstank 120F den vorbestimmten Wert, wird der Verdichter 118 mit dem Ausgangssignal des Druckfühlers 121 abgeschaltet.
Der Vorratstank 120F ist über ein Fluid-Einlaßventil 122a mit der Fluidfederkammer 111a verbunden, entsprechend der Vorratstank 120R über ein Fluid-Einlaßventil 122b mit der Fluidfederkammer 111b. Weiterhin ist der Vorratstank 120R mit der Fluidfederkammer 111c über ein Fluid-Einlaßventil 122c und mit der Fluidfederkammer 111d über ein Fluid-Einlaßventil 122d verbunden. Es wird darauf hingewiesen, daß die Ventile 122a-122d vorzugsweise Magnetventile sind, die im Ruhezustand geschlossen sind.
Die Druckluft wird aus den Fluidfederkammern 111a-111d über Fluid-Ablaßventile 123a-123d und von dort durch ein Ablaßrohr (nicht gezeigt) an die Atmosphäre abgelassen. Es wird darauf hingewiesen, daß auch die Ventile 123a-1123d im Ruhezustand geschlossen sind. Vorzugsweise handelt es sich auch bei diesen Ventilen 123a-123d um Magnetventile.
Die Ventile 122a-122d, 123a-123d werden mit Steuersignalen aus der Wanksteuereinrichtung 116 angesteuert.
Das Bezugszeichen 130 bezeichnet einen Lenkwinkelsensor zum Ermitteln des Lenkwinkels des Lenkrades, das Bezugszeichen 131 einen Bremsfühler, der den EIN/AUS-Zustand der Bremseinheit feststellt, das Bezugszeichen 132 einen Drosselfühler, der den Öffnungszustand der Drosselklappe ermittelt, das Bezugszeichen 133 einen Beschleunigungsfühler, der die Beschleunigung in der Waagerechten und der Senkrechten feststellt, das Bezugszeichen 134 einen Sensor für die Fahrgeschwindigkeit, das Bezugszeichen 135 einen vorderen Höhenfühler, der die Höhe des Karosserievorderteils ermittelt, und das Bezugszeichen 136 einen hinteren Höhenfühler, der die Höhe des Karosseriehecks ermittelt. Die Ausgangssignale der Fühler bzw. Sensoren 130 bis 136 gehen an die Wanksteuereinrichtung 116.
Die Arbeitsweise der dritten Ausführungsform wird nun unter Bezug auf die Flußdiagramme der Fig. 6A-6C erläutert. Im Schritt S201 wird ein vorbestimmter Speicherbereich (erster Speicher) in der Wanksteuereinrichtung 116 gelöscht, in dem der Lenkwinkel R und die Fahrgeschwindigkeit V abgelegt werden, und im Schritt S202 wird der Ansteuerzeitspeicher (zweiter Speicher) TCM zurückgesetzt. (TCM=0). Im Schritt S203 werden der vom Lenkkwinkelsensor 130 ermittelte Lenkwinkel R und die vom Sensor 134 ermittelte Fahrgeschwindigkeit V an die Wanksteuereinrichtung 116 gegeben, die im Schritt S204 prüft, ob die Fahrgeschwindigkeit V gleich oder größer als ein Bezugswert V₀ ist. Ein Zweck dieser Prüfung beim Schritt S204 besteht darin, eine Wanksteuerung zu verhindern, wenn die Fahrgeschwindigkeit V niedriger als der Bezugswert V₀ (vorzugsweise eine niedrige Geschwindigkeit) ist, insbesondere bei stehendem Fahrzeug. Ein weiterer Zweck dieser Maßnahme ist, die Wanksteuerung schnell wieder herzustellen, wenn die Fahrgeschwindigkeit V niedriger als der Bezugswert V₀ wird. Ist im Schritt S204 die Antwort JA, prüft die Wanksteuereinrichtung 116 im Schritt S205, ob der Absolutwert des Lenkwinkels R größer als ein Bezugswinkel R₀ ist. Der Bezugswinkel R₀ liegt nahe der Neutralstellung des Lenkrades. Ist im Schritt S205 die Antwort NEIN, liegt das Lenkrad im Neutralbereich. Ist im Schritt S205 die Antwort JA, ist das Lenkrad nach links oder rechts verdreht. In diesem Fall geht der Steuerfluß zum Schritt S206 weiter, wo eine Steuerzeit TC nach dem V-R-Diagramm der Fig. 7 berechnet wird. Diese Steuerzeit TC wird entsprechend den Bereichen I bis III der V-R-Kurven in Fig. 7 bestimmt. Die Bereiche I bis III entsprechen den auf die Fahrzeugkarosserie wirkenden Lateralbeschleunigungen. Obgleich die Auflösung der V-R-Darstellung der Fig. 7 geringer als die der V-R-Darstellung der Fig. 4 ist, läßt sich eine zufriedenstellende Funktionsweise erreichen. Die V-R-Abbildung der Fig. 4 läßt sich aber auch in der siebenten Ausführungsform verwenden. Die Wanksteuereinrichtung 116 prüft dann im Schritt S208, ob der Wert im zweiten Speicher TCM eine kürzere Zeitspanne als die maximal zulässige Steuerzeit Tmax ist. Ist im Schritt S208 die Antwort NEIN, wird die maximal zulässige Steuerzeit TMAX im Schritt S219 im zweiten Speicher TCM abgelegt bzw. gespeichert. Ist im Schritt S208 die Antwort JA, prüft die Wanksteuereinrichtung 116 im Schritt S209, ob das Lenkrad nach links oder rechts gedreht ist. Stellt die Wanksteuereinrichtung 116 im Schritt S209 fest, daß das Lenkrad nach links gedreht ist, wird im Schritt S210 die Lenklage gespeichert. Gleichzeitig werden die rechtsseitigen Fluid-Einlaßventile 122a, 122c und die linksseitigen Fluid-Ablaßventile 123b, 123d für die Steuerzeit TC im Schritt S211 geöffnet, so daß die Lagesteuerung erfolgt. Mit anderen Worten werden die rechtsseitigen Radaufhängungen SFR, SRR so beaufschlagt, daß die Farhzeughöhe rechts zunimmt, und werden die linksseitigen Radaufhängungen SFL, SRL so beaufschlagt, daß die Fahrzeughöhe links abnimmt, so daß die durch die auf Fahrzeugkarosserie wirkende Lateralbeschleunigung erzeugten Wank-Lageabweichungen abgeschwächt werden. Im Schritt S212 wird die aktuelle Steuerzeit TC zum Inhalt des zweiten Speichers TCM addiert. Stellt die Wanksteuereinrichtung 116 im Schritt S209 jedoch fest, daß das Lenkrad nach rechts gedreht ist, geht der Steuerfluß über den Schritt 213 zum Schritt 214, so daß eine Steuerung in der entgegengesetzten Richtung erfolgt. Auf diese Weise lassen sich Wankbewegungen der Fahrzeugkarosserie abschwächen.
Ist im Schritt S207 die Antwort jedoch JA und der Schritt S212 abgeschlossen, geht der Steuerfluß zum Schritt S203 zurück, um den nächsten Zustand zu prüfen.
Es soll weiter der Fall beschrieben werden, daß im Schritt S204 oder S205 die Antwort NEIN ist. In diesem Fall prüft die Wanksteuereinrichtung 116 im Schritt S215, ob der Inhalt des Ansteuerzeitspeichers (zweiten Speichers) TCM gleich Null ist. Ist im Schritt S215 die Antwort NEIN, zeigt die Wanksteuereinrichtung 116 an, daß im Schritt S211 oder S214 keine Steuerung erfolgt. Der Steuerfluß kehrt zum Schritt S203 zurück, um den nächsten Zustand zu prüfen. Ist im Schritt S215 die Antwort JA, bedeutet dies, daß im Schritt S211 oder S214 die Steuerung erfolgt. Der Steuerfluß geht zum Schritt S216 weiter, Die Wanksteuereinrichtung 116 prüft im Schritt S216 die bereits abgespeicherte, d. h. die für den vorherigen Steuervorgang geltende Lenkradposition. Es sei angenommen, daß im Schritt S211 der Steuervorgang durchgeführt wurde. Der Steuerfluß geht zum Schritt S217 vor, wo eine dem Schritt S211 entgegengesetzte Steuerung erfolgt. Mit anderen Worten werden die rechtsseitigen Fluid-Einlaßventile 122b, 122d und die rechtsseitigen Fluid-Ablaßventile 123a, 123c für die Steuerzeit TCM geöffnet. Mit dem Vorgang im Schritt S217 werden die Drücke der Fluidfederkammern 111a-111d wieder auf die vor dem Steuervorgang im Schritt S211 herrschenden Werte gebracht. Beginnt unmittelbar nach der Richtungsänderung eine Geradeausfahrt, tritt kein Problem auf, da der Wanksteuervorgang bereits beendet wurde. Stellt die Wanksteuereinrichtung 116 im Schritt S216 fest, daß das Lenkrad nach rechts gedreht ist, erfolgt im Schritt S218 eine entsprechende Wiederherstellung des vorigen Zustands. Wird im Schritt S217 oder S218 eine Steuerung wieder hergestellt, kehrt der Steuerfluß für den nächsten Steuerzyklus zum Schritt S202 zurück.
Steigt der Lenkwinkel R oder die Fahrgeschwindigkeit V nach dem Steuervorgang im Schritt S211 oder S214 stark an, erfolgen im Schritt S211 oder S214 weitere Steuervorgänge. Man kann also je nach der Stärke der Wankbewegung eine optimale Steuergröße erreichen.
In der oben beschriebenen siebenten Ausführungsform läßt sich eine optimale Wanksteuerung aufgrund der Fahrgeschwindigkeit V und des Lenkwinkels R auch bei einer Richtungsänderung erreichen.
In allen sieben Ausführungsformen der vorliegenden Steuereinrichtung dient hier Luft als Arbeitsfluid. Es kann sich dabei aber auch um ein anderes, beliebiges sicheres und kontrollierbares Fluid handeln.
Bei den erläuterten Ausführungsformen ist die Fahrzeugfederung mit Luftfedern ausgestattet, d. h. mit Luft (Gas) als Arbeitsfluid. Es können jedoch auch hydropneumatische Federungen vorgesehen werden, die mit einem Gas und einer Flüssigkeit arbeiten.

Claims (4)

1. Steuereinrichtung zur Wanksteuerung eines Fahrzeuges mit die Räder des Fahrzeuges tragenden rechten und linken Radaufhängungen (SFR; SFL; SRR; SRL) mit jeweils einer Fluid-Federkammer (11a bis 11d; 111a bis 111d), der jeweils ein Fluid-Einlaßventil (22a bis 22d; 122a bis 122d) und ein Fluid-Ablaßventil (23a bis 23d); 123a bis 123d) zum Wankausgleich zugeordnet sind, wobei ein Lenkwinkelsensor (30; 30) und ein Sensor (23; 134) für die Fahrgeschwindigkeit vorgesehen sind und eine Wanksteuereinrichtung (16, 116) entsprechend dem vom Lenkwinkelsensor (30, 130) ermittelten Lenkwinkel und der von dem Geschwindigkeitssensor (34, 134) ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit eine Wanksteuergröße erzeugt, mit einer Verbindungsleitung mit einem bei Geradeausfahrt offenen Verbindungssteuerventil (27F; 27R) zwischen jeweils rechten und linken Radaufhängungen (SFR; SFL; SRR; SRL), wobei beim Auftreten einer Querbeschleunigung auf das Fahrzeug die Verbindungssteuerventile (27F; 27R) geschlossen werden und den belasteten Fluid-Federkammern Fluid zugeführt und aus den entlasteten Fluid-Federkammern Fluid abgelassen wird, wobei in der Wanksteuereinrichtung (16; 116) ein erster Speicher in Folge Steuerzeiten aufnimmt, die jeweils der aktuellen, aus den Wertepaaren von Lenkwinkel und Fahrgeschwindigkeit bestimmten Wanksteuergröße zugeordnet sind, und ein zweiter Speicher, dessen Inhalt gelöscht ist, solange die Verbindungssteuerventile (27F; 27R) geöffnet sind, die vom ersten Speicher zur Wanksteuerung ausgelesenen Steuerzeiten übernimmt, und wobei ein Zusatz-Steuersignal zur erneuten Aktivierung der Wanksteuerung dann erzeugt wird, wenn eine im ersten Speicher abgelegte, neu berechnete Steuerzeit größer ist als der in den zweiten Speicher übernommene Vorwert der Steuerzeit, und die Fluid-Einlaßventile (22a bis 22d; 122a bis 122d) und die Fluid-Ablaßventile (23a bis 23d; 123a bis 123d) dann für eine zusätzliche Zeit geöffnet werden, die der Differenz zwischen der in den zweiten Speicher übernommenen ersten Steuerzeit und der aus dem ersten Speicher ausgelesenen aktuellen Steuerzeit entspricht.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungssteuerventile (27F; 27R) geöffnet werden, wenn der Sensor (34) eine Fahrgeschwindigkeit ermittelt, die kleiner als eine vorbestimmte Fahrgeschwindigkeit ist.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Beschleunigungsfühler (33) zur Ermittlung von Querbeschleunigungen auf das Fahrzeug vorgesehen ist und daß die Verbindungssteuerventile (27F; 27R) geöffnet werden, wenn der Beschleunigungsfühler (33) eine Querbeschleunigung ermittelt, die kleiner ist als ein vorgegebener Wert.
4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluid-Einlaßventile (22a bis 22d; 122a bis 122d) und die Fluid-Ablaßventile (23a bis 23d; 123a bis 123d) elektromagnetische Schaltventile sind.
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