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Dokumentenidentifikation DE19530658A1 14.03.1996
Titel Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung einer in einem hinsichtlich seiner Dämpfungskraft variablen Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge auftretenden Dämpfungskraft
Anmelder Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama, Kanagawa, JP
Erfinder Tatarazako, Takahisa, Mooka, JP
Vertreter TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER & Partner, Patentanwälte, 33617 Bielefeld
DE-Anmeldedatum 21.08.1995
DE-Aktenzeichen 19530658
Offenlegungstag 14.03.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.03.1996
IPC-Hauptklasse B60G 23/00
Zusammenfassung In einem Aufhängungssystem eines Kraftfahrzeugs mit einer Anzahl von hinsichtlich ihrer Dämpfungskraft variablen Stoßdämpfern werden zumindest einer oder beide positive und negative Totzonen-Schwellenwerte (±X2i0'') auf einen vorgegebenen Wert (X2i00''), beispielsweise Null, reduziert, bis ein Nullquerungszähler CNT einen vorgegebenen Wert CNT0 anzeigt, wobei dieser Zähler CNT registriert, wie oft die Vertikalgeschwindigkeit (X2i'') den Nullpunkt überquert, wenn der Absolutwert [X2i''] der Vertikalgeschwindigkeit der mit Eingangsschwingungen von der Fahrbahnoberfläche aus beaufschlagten gefederten Masse gleich ist oder größer als ein vorgegebener positiver oder negativer oberer oder unterer Vertikalgeschwindigkeits-Grenzschwellenwert (X2i1'').

Beschreibung[de]
STAND DER TECHNIK

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung einer in einem hinsichtlich seiner Dämpfungskraft variablen Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge auftretenden Dämpfungskraft sowie ein auf der sogenannten "Sky Hook"-Theorie beruhendes Verfahren hierzu, dem mindestens eine Bewegungs- bzw. Verschiebegeschwindigkeit der gefederten Masse (Fahrzeugkarosserie) zugrunde liegt.

Es sind bereits semi-aktive Aufhängungssteuersysteme in den verschiedensten Ausführungen vorgeschlagen worden.

Die am 22. Februar 1991 veröffentlichte Japanische Offenlegungsschrift Nr. Hesei 3-42319 beschreibt beispielsweise eine dieser Ausführungsformen semi-aktiver Aufhängungssteuersysteme.

Das in dieser Japanischen Offenlegungsschrift offenbarte semi-aktive Aufhängungssteuersystem umfaßt mindestens einen Stoßdämpfer, der dahingehend konzipiert ist, daß er eine Dämpfungskraft in seiner Ausfederungsrichtung (Ausfederungsphase), in welcher dieser ausgefahren wird, sowie in seiner Einfederungsrichtung, in welcher er zusammengezogen bzw. komprimiert wird, in eine relativ weiche Dämpfungskraft (nachfolgend der Einfachheit halber bezeichnet als-niedrige Dämpfungskraft) bzw. in eine relativ harte Dämpfungskraft (nachfolgend bezeichnet als hohe Dämpfungskraft) zu ändern vermag; eine Einrichtung zum Messen der Geschwindigkeit der gefederten Masse, wobei die gefederte Masse der Fahrzeugkarosserie entspricht; eine Einrichtung zum Messen einer Relativgeschwindigkeit zwischen der gefederten und der ungefederten Masse, wobei die ungefederte Masse einem jeden der Straßenräder entspricht; eine Einrichtung zur Feststellung, ob das Vorzeichen (Plus oder Minus) der gefederten Masse mit dem der Relativgeschwindigkeit zwischen der gefederten und der ungefederten Masse übereinstimmt; sowie eine Einrichtung zur Bildung und Ausgabe eines Steuersignals dergestalt, daß die Dämpfungskraft der Ausfederungsphase des Stoßdämpfers auf einen hohen und die der Einfederungsphase auf einen niedrigen Dämpfungskraftwert eingestellt wird, wenn beide Vorzeichen gleich sind und die Relativgeschwindigkeit zwischen der gefederten und der ungefederten Masse im positiven Bereich (mit Bezug auf die Fahrzeugkarosserie nach oben gerichtet) liegt, wobei dieses Steuersignal so erzeugt und ausgegeben wird, daß die Dämpfungskraft der Ausfederungsphase auf einen niedrigen und die der Einfederungsphase auf einen hohen Wert eingestellt wird, wenn beide Vorzeichen übereinstimmen und die vorerwähnte Relativgeschwindigkeit negativ (mit Bezug auf die Fahrzeugkarosserie nach unten gerichtet bedeutet positiv) ist, und daß die Dämpfungskräfte sowohl der Aus- als auch der Einfederungsphase auf den niedrigen Wert eingestellt werden, wenn die Vorzeichen verschieden sind.

Man beachte jedoch, daß die Einstellung einer hohen bzw. niedrigen Dämpfungskraft in der Aus- oder Einfederungsphase eines jeden der Stoßdämpfer entsprechend der vorgenannten Japanischen Offenlegungsschrift nur auf konstante (feste) Werte möglich ist. Dies bedeutet, daß daß jeder der beispielsweise in dem vorerwähnten Aufhängungssteuersystem eingesetzten Stoßdämpfer mit variabler Dämpfungskraft auf konstant hohe Dämpfungskräfte in der Aus- bzw. Einfederungsphase eingestellt werden kann. Bei Einstellung der konstant hohen Dämpfungskraft in der Ausfederungsphase ergibt sich eine entsprechende konstant niedrige Dämpfungskraft in der Einfederungsphase. Demgegenüber ist bei einer konstant hohen Dämpfungskraft in der Einfederungsphase ein konstant niedrige Dämpfungskraft in der Ausfederungsphase zu verzeichnen. Darüberhinaus sind konstant niedrige Dämpfungskräfte in sowohl der Ein- als auch der Ausfederungsphase einstellbar. Anders ausgedrückt ist bei jedem der in der vorgenannten Japanischen Offenlegungsschrift offenbarten Stoßdämpfer die Einstellung jeder Dämpfungskraft in den Aus- und Einfederungsphasen nur auf drei feste Positionen möglich.

Andererseits kommt im Sinne einer verbesserten Unterdrückung von Schwingungen sowie einer verbesserten Steuerung der Lage oder Stellung der Fahrzeugkarosserie die sogenannte "Sky- Hook"-Theorie zur Anwendung. Die Umsetzung dieser Theorie im Fahrzeug nach der sogenannten Karnopp-Regel bedingt eine kontinuierliche Änderung und Einstellung einer jeden der Dämpfungskräfte der entsprechenden Stoßdämpfer in Bezug auf die Größe und Richtung der auf den Fahrzeugkörper wirkenden Wirkgrößen, insbesondere Eingangsschwingungen und zum Beispiel Vertikalgeschwindigkeiten der gefederten Masse an den jeweiligen Stellen der Karosserie, in denen die Straßenräder angeordnet sind.

ZUSAMMENFASSENDE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Damit besteht eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung einer Vorrichtung zur Steuerung einer in einem Kraftfahrzeug-Stoßdämpfer erzeugten Dämpfungskraft sowie ein Verfahren hierzu mit dem Ziel, ein hervorragendes Fahrverhalten und Stabilitätsgefühl für den oder die Fahrzeuginsassen im Wege eines Kompromisses zwischen weichen und harten Fahreigenschaften sicherzustellen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch Schaffung einer Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit: a) einer Einrichtung zur Erfassung des Verhaltens eines Fahrzeugaufbaus und Ausgabe eines Signals, das der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse mit Bezug auf die Fahrzeugkarosserie entspricht; b) einer auf das Signal der Erfassungseinrichtung ansprechenden Steuereinrichtung, die eine Dämpfungskraft entsprechend der Größe und Richtung des Ausgangssignals der Erfassungseinrichtung errechnet und ein der errechneten Dämpfungskraft entsprechendes Steuersignal ausgibt; c) einer auf das von der Steuereinrichtung her anfallende Steuersignal ansprechenden Betätigungseinrichtung, die so auf einen ihr zugeordneten Ventilkörper einwirkt, daß dieser aus einer Ausgangsstellung über einen Winkel hinweg in eine der Größe und Richtung des von der Steuereinrichtung abgegebenen Steuersignals entsprechende Zielposition gedreht wird; d) einer zwischen einem gefederten und einem ungefederten Massenelement des Fahrzeugs angeordneten Dämpfungseinrichtung mit einem Ventilkörper, einer Kolbenanordnung sowie von der letzteren gebildeten oberen und unteren Arbeitsfluidkammern zur Erzeugung einer Ziel-Dämpfungskraft mindestens in der Aus- oder der Einfederungsphase je nach der Zielstellung, in welche der Ventilkörper gedreht wurde und je nachdem, ob die Dämpfungskraft in Abhängigkeit von der Vertikalbewegung der Kolbenanordnung relativ zur Fahrzeugkarosserie in der Aus- oder der Einfederungsphase erzeugt wird; e) einer Totzonen- Einstelleinrichtung zum Einstellen positiver und negativer Totzonen-Schwellenwerte zwecks Bildung einer Totzone, innerhalb welcher durch die Steuereinrichtung keine Ausgabe des Steuersignals an die Betätigungseinrichtung in Abhängigkeit von der Größe und Richtung des Ausgangssignals der Erfassungseinrichtung erfolgt, so daß der Ventilkörper keine Drehung aus seiner Ausgangsposition heraus erfährt und jede der von der Dämpfungseinrichtung in sowohl der Aus- als auch der Einfederungsphase ausgehenden Dämpfungskräfte der jeweils kleinsten Dämpfungskraft entspricht; f) einer Einrichtung zum Einstellen positiver und negativer oberer und unterer Grenzschwellenwerte für die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse, deren absolute Größen höher liegen als die der positiven und negativen Totzonen-Schwellenwerte, wobei die Ausgabe des Steuersignals von der Steuereinrichtung an die Betätigungseinrichtung erfolgt in der Weise, daß der Ventilkörper in eine maximale Zielposition gedreht und eine maximale Dämpfungskraft in entweder der Aus- oder der Einfederungsphase je nach Richtung des von der Erfassungseinrichtung abgegebenen Ausgangssignals erzeugt wird, wenn dieses Signal gleich wird oder größer als der positive oder negative obere oder untere Grenzschwellenwert der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse; und g) einer Einrichtung zur Änderung des Totzonen-Schwellenwertes, welche einen Absolutwert mindestens des positiven oder des negativen Totzonen Schwellenwertes um eine vorgegebene Größe reduziert, wenn das Ausgangssignal der Erfassungseinrichtung gleich wird oder größer als der positive oder negative obere oder untere Grenzschwellenwert der positiven oder negativen Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse.

Die vorbeschriebene Aufgabe kann weiterhin gelöst werden durch Schaffung eines Verfahrens zum Steuern der Dämpfungskraft eines zwischen einem gefederten und einem ungefederten Massenelement angeordneten Kraftfahrzeug-Stoßdämpfers, das die folgenden Schritte umfaßt: a) Erfassung des Verhaltens eines Fahrzeugaufbaus und Ausgabe eines der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse relativ zur Fahrzeugkarosserie entsprechenden Signals; b) Errechnen einer der Größe und Richtung des aus Schritt a) abgeleiteten Signals entsprechenden Dämpfungskraft in Ansprechung auf dieses und Ausgabe eines für die errechnete Dämpfungskraft repräsentativen Steuersignals; c) Betätigung eines im Stoßdämpfer installierten Ventilkörpers in Ansprechung auf dieses aus Schritt b) anfallende Steuersignal dergestalt, daß der Ventilkörper aus einer Ausgangsstellung über einen Winkel hinweg in eine Zielposition gedreht wird, die der Größe und Richtung des von Schritt b) her anfallenden Steuersignals entspricht; d) Erzeugen einer Ziel-Dämpfungskraft in zumindest der Aus- oder der Einfederungsphase entsprechend der Zielposition, in welche der Ventilkörper gedreht wurde und je nachdem, ob die Dämpfungskraft in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung der Kolbenanordnung im Ventilkörper des Stoßdämpfers in der Aus- oder der Einfederungsphase erzeugt wird; e) Einstellen positiver und negativer Totzonen- Schwellenwerte zwecks Bildung einer Totzone, innerhalb welcher gemäß Schritt b) keine Ausgabe des Steuersignals in Schritt c) in Abhängigkeit von der Größe und Richtung des Ausgangssignals aus Schritt a) erfolgt, so daß der Ventilkörper keine Drehung aus seiner neutralen Stellung heraus erfährt und jede der vom Stoßdämpfer in sowohl der Aus- als auch der Einfederungsphase ausgehenden Dämpfungskräfte der jeweils kleinsten Dämpfungskraft entspricht; f) Einstellen positiver und negativer oberer und unterer Grenzschwellenwerte für die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse, deren absolute Größen höher liegen als die der positiven und negativen Totzonen-Schwellenwerte in Schritt c), wobei die Ausgabe des Steuersignals in Schritt d) in der Weise erfolgt, daß der Ventilkörper in seine maximale Zielposition gedreht wird zwecks Erzeugung einer maximalen Dämpfungskraft in entweder der Aus- oder der Einfederungsphase je nach Richtung des aus Schritt a) anfallenden Ausgangssignals, wenn dieses Ausgangssignal aus Schritt a) gleich wird oder größer als der positive oder negative obere oder untere Grenzschwellenwert der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse; und g) Reduzieren des Absolutwerts mindestens des positiven oder des negativen Totzonen-Schwellenwertes um eine vorgegebene Größe, wenn dieses Signal aus Schritt a) gleich wird oder größer als der positive oder negative obere oder untere Grenzschwellenwert der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es bedeuten:

Fig. 1 eine generelle und grundsätzliche konstruktive Darstellung einer Vorrichtung zur Steuerung einer zumindest in einem der Kraftfahrzeug-Stoßdämpfer erzeugten Dämpfungskraft gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine teilweise im Querschnitt gezeichnete Längsansicht eines repräsentativen Stoßdämpfers mit zugeordnetem Schrittschaltmotor, auf den die vorliegende Erfindung anwendbar ist;

Fig. 3 eine teilweise im Querschnitt gezeichnete Vorderansicht eines Dämpfungskraft-Einstellmechanismus des in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 eingesetzten repräsentativen Stoßdämpfers, bei dem im Falle von Aufwärtsbewegungen des Fahrzeugaufbaus die jeweils maximale Dämpfungskraft erzeugt wird;

Fig. 4A und 4B im größeren Maßstab gezeichnete Querschnittsansichten, welche den Dämpfungskraft-Einstellmechanismus bei Aufwärtsbewegungen der Fahrzeugkarosserie in einem mittleren Dämpfungskraftzustand darstellen, wobei Fig. 4A den Arbeitsfluid-Strömungsweg in der Ein- und Fig. 4B denselben in der Ausfederungsphase zeigen;

Fig. 5A und 5B im größeren Maßstab gezeichnete Querschnittsansichten, die jeweils den Dämpfungskraft-Einstellmechanismus bei nicht stattfindender Verschiebung bzw. Bewegung des Fahrzeugaufbaus darstellen, wobei Fig. 5A den Arbeitsfluid-Strömungsweg in der Ein- und Fig. 5B denselben in der Ausfederungsphase zeigen;

Fig. 6A und 6B im größeren Maßstab gezeichnete Querschnittsansichten, die jeweils den Dämpfungskraft-Einstellmechanismus im Zustand maximaler Dämpfungskraft bei Abwärtsbewegungen des Fahrzeugaufbaus darstellen, wobei Fig. 6A den Arbeitsfluid-Strömungsweg in der Ein- und Fig. 6B denselben in der Ausfederungsphase zeigen;

Fig. 7 eine erläuternde Darstellung von Dämpfungskraftkurven des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Stoßdämpfers bezogen auf die Stellung seines Ventilkörpers;

Fig. 8 eine Schaltungsanordnung eines Steuergeräts, von Sensoren zur Erfassung von Vertikalbeschleunigungen sowie Schrittschaltmotoren in der beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 ein Kurvenbild, das die Zunahme einer durch den Stoßdämpfer mit variabler Dämpfungskraft erzielten Einbzw. Ausgangsschwingung zeigt;

Fig. 10 ein Kurvenbild, aus dem die Stellung des Ventilkörpers eines repräsentativen Stoßdämpfers bezogen auf die Vertikalgeschwindigkeit einer gefederten Masse hervorgeht;

Fig. 11A, 11B und 11C Ansichten, aus denen die Grunddämpfwirkungen entsprechend der die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse gegenüber der Dämpfungskraft darstellenden Kurve ersichtlich sind;

Fig. 12 ein Kurvenbild, das die Stellung des Ventilkörpers des in Fig. 1 und 2 dargestellten repräsentativen Stoßdämpfers mit Bezug auf die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse zeigt;

Fig. 13A, 13B und 13C Ansichten, aus denen die Dämpfwirkungen entsprechend der die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse gegenüber der Dämpfungskraft darstellenden Kurve in Verbindung mit der Einstellposition gemäß Fig. 12 hervorgehen;

Fig. 14A und 14B Flußdiagramme, die den Ablauf des in der beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dämpfungskraft-Steuereinrichtung stattfindenden Rechenprozesses verdeutlichen; und

Fig. 15A bis 15E Ansichten, welche die Dämpfungsablaufserien mittels der Rechenprozesse (Dämpfungssteuerroutine) aus Fig. 14A und 14B aufzeigen.

EINZELBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Zum leichteren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend auf die Zeichnungen Bezug genommen.

Vor der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung der Dämpfungskraft eines KFZ-Stoßdämpfers sei zunächst als Vergleichsbeispiel der Offenbarungsgehalt der am 24. Dez. 1993 eingereichten Japan-Patentanmeldung Nr. Heisei 5-328426 erläutert.

Das in dieser Japanischen Patentanmeldung offenbarte Aufhängungssteuersystem weist einen Stoßdämpfer mit variabler Dämpfungskraft auf, der nachfolgend kurz beschrieben werden soll.

Zwischen einem im Innern eines jeden Stoßdämpfers und einem im Innern des Kolbens ausgebildeten Ventilkörper befinden sich mindestens je ein Fluidströmungskanal für die Ein- und die Ausfederungsphase, wobei die beiden Strömungskanäle mittels eines Teller- oder Vorschaltventils automatisch geöffnet und geschlossen werden. Wird durch Betätigen eines Stellglieds eine Drehung bzw. Bewegung dieses Ventilkörpers relativ zum Kolben bewirkt, so erfolgt eine entsprechende Veränderung des Öffnungsquerschnitts zwischen Kolben und Ventilkörper für jeden Fluidströmungskanal, der als verstellbare Blende dient. Damit wird der Drosselzustand dieser variablen Blende (der durch den Fluidströmungswiderstand angezeigt ist und gleichzeitig einem Dämpfungskoeffizienten der über den Stoßdämpfer variabel zu steuernden Dämpfungskraft entspricht) entsprechend einer Steuerung der Regelgröße für das Stellglied verändert dergestalt, daß die Dämpfungskraft entweder in der Ausfederungsphase, in welcher der Kolben nach oben fährt, oder in der Einfederungsphase mit nach unten fahrendem Kolben unabhängig und kontinuierlich variiert werden kann.

Man beachte, daß in diesem Vergleichsbeispiel die Dämpfungskraft in der Einfederungsphase bei in der Ausfederungsphase relativ harter Dämpfung (hoher Dämpfungskraft) niedrig ist (weiche Dämpfung), während sich in der Ausfederungsphase die niedrige Dämpfungskraft (weiche Dämpfung) einstellt, wenn die Dämpfungskraft in der Einfederungsphase relativ hoch (harte Dämpfwirkung) ist. Dies ist an sich allgemein genau so wie im Falle der in der Beschreibung des Standes der Technik erwähnten drei festen Positionen. Im vorliegenden Vergleichsbeispiel ist jedoch entweder in der Aus- oder der Einfederungsphase eine kontinuierliche Änderung der auf den hohen Wert eingestellten Dämpfungskraft möglich. Weiter wird als Stellglied speziell ein Schrittschaltmotor eingesetzt. Als Regelgröße wie vorbeschrieben wird ein Drehwinkel des Schrittschaltmotors, d. h. die Anzahl der Schritte (genauer gesagt die Anzahl der Impulse eines dem Schrittschaltmotor beaufschlagten Steuersignals) benutzt. Anders ausgedrückt weist die Dämpfungskraft (= Dämpfungskoeffizient) zumindest auf ihrer Hochseite ein gleichförmiges Verhältnis zu einem relativen Drehwinkel des Ventilkörpers mit linearem Verhältnis zum Drehwinkel des Schrittschaltmotors auf (Drehstellung des Ventilkörpers mit linearem Verhältnis zum Drehwinkel des Schrittschaltmotors).

In dem Aufhängungssteuersystem gemäß der vorerwähnten Japan-Patentanmeldung mit einem Stoßdämpfer, dessen Dämpfungskraft kontinuierlich variierbar ist, wird die Vertikalgeschwindigkeit einer gefederten Masse (Fahrzeugkarosserie) berechnet oder gemessen, um auf direktem Wege die Bedingungen im Fahrzeugaufbau gemäß der Karnopp-Regel erfassen zu können, wird die Dämpfungskraft der Ausfederungsphase mit im positiven Bereich ansteigender Vertikalbewegung der gefederten Masse erhöht (der Fahrzeugaufbau geht über seine normale Höhenlage hinaus nach oben) und die Dämpfungskraft der Einfederungsphase bei im negativen Bereich abnehmender Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse größer (der Fahrzeugaufbau sinkt über seine normale Höhenlage hinaus ab).

Natürlich besteht die Möglichkeit einer genaueren Steuerung der Dämpfungskraft (besser gesagt der Dämpfungskraftkoeffizienten in der Aus- und Einfederungsphase, d. h. der Öffnungsquerschnitte der variablen Blenden sowie der Anzeige der jeweiligen Position, in welche der Ventilkörper gedreht ist) des variablen Stoßdämpfers über die jeweilige Änderung der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse. Da jedoch die Dämpfungskraft im Hinblick auf die von der Fahrbahn eingeleitete Hochfrequenzschwingung empfindlich erhöht wird, vermittelt im Falle dieses Vergleichsbeispiels der Stoßdämpfer dem Fahrzeuginsassen das unangenehme Gefühl, sich in einem federsteifen Fahrzeug zu befinden, und dürfte infolge häufiger Positionswechsel das Stellglied einem vorzeitigen Verschleiß unterworfen sein.

Zur Sicherstellung eines störungsfreien Fahrverhaltens wird die Dämpfungskraft in dem Bereich, in dem die Änderung der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse langsam erfolgt, auf den niedrigstmöglichen Wert eingestellt und für die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse eine Totzone eingerichtet, in der keine variable Steuerung der Dämpfungskraft stattfindet, so daß das vorbeschriebene unangenehme Gefühl sowie ein frühzeitiger Verschleiß des Stellglieds verhindert werden können.

Wird aber eine solche Totzone bei einer eingestellten niedrigen Dämpfungskraft eingerichtet, so wird die Zeitspanne, während der die Dämpfungskraft gering ist, länger als die Zeit, während welcher die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse in die Totzone fällt, und dies im Sinne eines solchen zeitlichen Ablaufs, daß die Vertikalgeschwindigkeit einer gefederten Masse mit großer Schwingungsbreite so in Schwingung versetzt wird, daß ein wiederholter Übergang von der Aus- zur Einfederungsseite und umgekehrt erfolgt. Diese verlängerte Zeitspanne wirkt sich dahingehend aus, daß die in den Fahrzeugaufbau eingeleitete Schwingung nicht gedämpft und konvergiert wird, sondern vielmehr im Fahrzeugaufbau verbleibt und dem Fahrzeuginsassen das weitere unangenehme Gefühl vermittelt, er sitze in einem schwankenden und zu weich abgefederten Fahrzeug (Gefühl des Schwimmens).

Zur Lösung nur des vorbeschriebenen Problems beispielsweise mit Hilfe vorher auf niedrige Werte eingestellter und die Totzone bildender oberer und unterer Schwellenwerte kann die Dämpfungskraft entweder der Aus- oder der Einfederungsphase selbst bei Einleitung kleinster Karosserieschwingungen auf den größtmöglichen Wert eingestellt und der Zunahmefaktor des gesamten Aufhängungssteuersystems vergrößert werden. Wird jedoch dieser Zunahmefaktor unabhängig von der Stärke der Karosserieschwingungen gleichförmig erhöht, so wird andererseits die vom Stoßdämpfer abgegebene Dämpfungskraft zu groß für das Auftreten einer hochfrequenten Eingangsschwingung von geringer Schwingungsbreite, so daß dem Fahrzeuginsassen das weitere unangenehme Gefühl vermittelt wird, er säße in einem zu stark gefederten (starren) und auf einer unebenen Fahrbahn sich bewegenden Fahrzeug, und dies besonders dann, wenn das Fahrzeug mit mittleren bis hoher Geschwindigkeit fährt.

Somit ist das vorbeschriebene Problem durch die vorliegende Erfindung gelöst.

Fig. 1 zeigt die generelle konstruktive Gestaltung einer Vorrichtung zur Steuerung einer in einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform eines KFZ-Stoßdämpfers erzeugten Dämpfungskraft.

In Fig. 1 bezeichnen die Bezugsziffern 1FL das vordere linke, 1FR das vordere rechte, 1RL das hintere linke und 1RR das hintere rechte Straßenrad. Die Fahrzeugkarosserie trägt die Bezugsziffer 2. Jeder der Stoßdämpfer mit variabler Dämpfungskraft 3FL bis 3RR ist zwischen jedem der entsprechenden Straßenräder 1FL bis 1RR und der Karosserie 2 angeordnet. Jeder Schrittschaltmotor 41FL bis 41RR zur Änderung der von den einzelnen Stoßdämpfern 3FL bis 3RR ausgeübten Dämpfungskraft wird wie an anderer Stelle beschrieben über ein von einem Steuergerät 4 erzeugtes und ausgebenes Signal gesteuert.

Die Fig. 2, 3, 4A, 4B, 5a; 5B, 6A und 6B zeigen den konstruktiven Aufbau einer repräsentativen Ausführungsform eines der Stoßdämpfer 3FL bis 3RR mit variabler Dämpfungskraft.

Wie typischerweise aus Fig. 2 ersichtlich, ist jeder Stoßdämpfer 3FL bis 3RR mit variabler Dämpfungskraft in Form eines gasgefüllten Federbein-Doppelrohrdämpfers vorgesehen mit von einer äußeren Wandung 5 und einer inneren Wandung 6 gebildeten zylindrischen Rohren 7, wobei die innere Wandung 6 mit einer Kolbenanordnung 8 zusammenwirkend obere und untere Druckkammern 9U und 9L bildet und die Kolbenanordnung 8 in gleitendem Kontakt mit der inneren Wandung 6 steht.

Wie besonders aus Fig. 3 bis 6B ersichtlich, umfaßt die Kolbenanordnung 8 einen zylindrischen unteren Kolbenkörper 11, dessen äußere Umfangsfläche ein in gleitendem Kontakt mit der inneren Wandung 6 stehendes und auf seiner inneren Umfangsfläche mit einer zentralen Öffnung 10 versehenes aufgepreßtes Dichtelement 9 aufweist, und einen oberen Kolbenkörper 12, der im Bereich der mittleren Öffnung 10 in den unteren Kolbenkörper 11 eingepaßt ist.

Weiter weist der obere Kolbenkörper 11 auf einen senkrecht durch den unteren Kolbenkörper 11 verlaufenden Arbeitsfluid- Strömungskanal 13 für die Ausfederungsphase; einen Arbeitsfluid-Strömungskanal 14 für die Einfederungsphase in Form einer Öffnung 14a, deren Durchmesser größer ist als der des Arbeitsfluid-Strömungskanals 13 der Ausfederungsphase und die von einer oberen Fläche ausgehend sich zum untersten Ende des Dichtelements 9 erstreckt, und eine weitere Öffnung 14b mit Verlauf von der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Körpers 11 zum unteren Ende des Öffnungsbereichs 14a; kreisförmige umlaufende Nuten 15U und 15L an den oberen und unteren Öffnungsenden der zentralen Öffnung 10; eine Längsnut 16 auf dem unteren Ende des unteren Kolbenkörpers 11, die mit der kreisförmigen umlaufenden Nut 15U und dem Hydraulikfluidkanal 13 in Verbindung steht; sowie eine weitere Längsnut 17 am unteren Ende des unteren Kolbenkörpers 11, die mit der kreisförmigen umlaufenden Nut 15L verbunden ist.

Ein Tellerventil 18 für die Ausfederungsphase dient (und wird benutzt) zum Verschließen der Unterseite des Arbeitsfluid-Strömungskanals 13 der Ausfederungsphase sowie der Längsnut 17, und ein Tellerventil 19 für die Einfederungsphase zum Verschließen des oberen Endes des Arbeitsfluid- Strömungskanals 14.

Weiterhin weist der obere Kolbenkörper 12 auf einen in die zentrale Öffnung 10 des unteren Kolbenkörpers 11 eingesetzten Achsabschnitt 21 geringeren Durchmessers sowie einen dickeren Achsabschnitt 22, dessen Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser der inneren Wandung 6 und der einteilig ausgebildet ist mit dem oberen Ende des dünneren Achsabschnitts 21. Eine Durchgangsöffnung 23 in der Mitte dieser Achsabschnitte 21 und 22 wird gebildet durch einen von der unteren Endfläche des dünneren Achsabschnitts 21 zu einem Mittelbereich des dickeren Achsabschnitts 22 verlaufenden Öffnungsbereich 23a; einen kleineren Öffnungsbereich 23b in Verbindung mit dem oberen Ende des Öffnungsbereichs 23a, dessen Durchmesser kleiner ist als der der Öffnung 23a; und einen Öffnungsbereich 23b, der mit dem oberen Ende des Öffnungsbereichs 23a in Verbindung steht und dessen Durchmesser größer ist als der des Öffnungsbereichs 23a. Durchgangslochpaare 24a, 24b und 25a, 25b verlaufen an den Stellen, die den den dünneren Achsabschnitt 21 bildenden kreisförmigen Nuten 15U und 15L gegenüberliegen, in radialer Richtung durch die innere Umfangsfläche. Eine mit dem oberen Ende der Öffnung 23a des dickeren Achsabschnitts 22 in Verbindung stehende kreisbogenförmige Nut 26 befindet sich auf der Oberseite des Öffnungsbereichs 23a. Zusammen mit der kreisbogenförmigen Nut 26 auf der Oberseite der Öffnung 23a des mit dieser in Verbindung stehenden Achsabschnitts 22 wird ein L-förmiger Arbeitsfluid-Strömungskanal 27 für die Einfederungsphase gebildet, der mit der Unterseite der kreisbogenförmigen Nut 26 verbunden ist. Ein Öffnungsbereich an der Unterseite des Arbeitsfluid-Strömungskanals 27 der Einfederungsphase wird mittels des Tellerventils 28 geschlossen.

Eine Mutter 29 ist auf das untere Ende des Achsabschnitts 21 kleineren Durchmessers aufgeschraubt, der vom unteren Kolbenkörper 11 aus nach unten vorsteht, wobei dieser dünnere Achsabschnitt 21 in die zentrale Öffnung 10 des unteren Kolbenkörpers 11 eingelassen ist, so daß der untere und der obere Kolbenkörper 11, 12 zur Kolbenanordnung 8 zusammengeschaltet sind.

Ein Ventilkörper 31 von zylindrischer Form ist drehbar in der Öffnung 23a des oberen Kolbenkörpers 12 angeordnet, wobei ein oberer Endbereich dieses Ventilkörpers 31 einen variablen Drosselabschnitt bildet und verschlossen ist. Der Ventilkörper 31 ist an einem der kreisbogenförmigen Nut 26 des dickeren Achsabschnitts 22 auf dem oberen Kolbenkörper 12 gegenüberliegenden Punkt mit einer Durchgangsöffnung 32 versehen, die wie aus Fig. 3 ersichtlich an die innere Umfangsfläche der Nut 26 heranreicht. Gemäß der Darstellung in den Fig. 4A bis 6B ist eine Verbindungsnut 33 in der äußeren Umfangsfläche des Ventilkörpers 31 ausgebildet, die verbunden ist mit dem einen Paar Durchgangslöcher 24a und 24b, die ihrerseits mit dem anderen Paar Durchgangsöffnungen 25a und 25b des Achsabschnitt 21 geringeren Durchmessers des oberen Kolbenkörpers 12 in Verbindung stehen.

Wie aus Fig. 5A und 5B ersichtlich, ist ein in axialer Richtung zwischen den Durchgangsöffnungen 25a und 25b des dünneren Achsabschnitts 21 des oberen Kolbenkörpers 12 verlaufendes Schlitzloch 34 vorgesehen.

Das lagemäßige Verhältnis zwischen der Durchgangsöffnung 32, der Verbindungsnut 33 und dem Schlitzloch 34 ist so gewählt, daß die Dämpfungskraftcharakteristik des jeweiligen Stoßdämpfers 3FR bis 3RR mit Bezug auf einen Drehwinkel des Ventilkörpers 31 gemäß Fig. 7, nämlich der Schrittwinkel (Drehwinkel) des Schrittschaltmotors 41FL bis 41RR, erreicht wird.

Im Einzelnen ist festzustellen, daß beispielsweise bei einer Drehung des Ventilkörpers 31 in die Position A in Fig. 7, welche einen maximalen Drehwinkel im Uhrzeigersinne des Ventilkörpers 31 ergibt, nur die Durchgangsöffnung 32 wie aus Fig. 3 ersichtlich mit der kreisbogenförmigen Nut 26 in Verbindung steht. Damit werden für eine Einfederungsbewegung, bei welcher die Kolbenanordnung 8 nach unten fährt, die in Fig. 3 gestrichelt dargestellten zwei Arbeitsfluidkanäle C1 und C2 gebildet, wobei der eine Arbeitsfluidkanal C1 von der unteren Druckkammer 9L über den Arbeitsfluidkanal 14 der Einfederungsphase (14a und 14b) und über eine durch das offene Ende dieses Kanals 14 gebildete Blende sowie das Tellerventil 19 der Einfederungsphase zur oberen Druckkammer 9U, und der andere Arbeitsfluidkanal C2 von der unteren Druckkammer 9L über eine innere Umfangsfläche des Ventilkörpers 31, die Durchgangsöffnung 32, die kreisbogenförmige Nut 26 und den Arbeitsfluidkanal 27 der Einfederungsphase sowie über eine durch das offene Ende dieses Kanals 27 und das Tellerventil 28 der Einfederungsphase verlaufen.

Andererseits wird für eine Ausfederungsbewegung der (gemäß Fig. 3) nach oben fahrenden Kolbenanordnung 8 nur ein in Fig. 3 gestrichelt dargestellter Arbeitsfluidkanal T1 für die Ausfederungsphase gebildet, der von der oberen Druckkammer 9U über die Längsnut 16 sowie den Strömungskanal 13 der Ausfederungsphase über eine durch das offene Ende des Strömungskanals 18 der Ausfederungsphase gebildete Blende zur unteren Druckkammer verläuft. Damit wird für die Ausfederungsphase eine relativ hohe Dämpfungskraft freigegeben, die mit zunehmender Geschwindigkeit der Kolbenanordnung eine abrupte Erhöhung erfährt, und für die Einfederungsphase eine relativ niedrige Dämpfungskraft, die mit zunehmender Arbeitsgeschwindigkeit der Kolbenanordnung 8 nur geringfügig erhöht wird.

Wird der Ventilkörper 31 im Uhrzeigersinne aus der Position A in Fig. 7 gedreht, so gelangt seine Verbindungsnut 33 in Verbindung mit den Durchgangsöffnungen 24a und 25a des Achsabschnitts 21 geringeren Durchmessers dergestalt, daß die Öffnungsquerschnitte dieser Verbindungsnut 33 zu den Durchgangsöffnungen 24a und 25a allmählich größer werden. Damit wird für die Ausfederungsbewegung des Kolbens 8 wie aus der Fig. 4A ersichtlich ein neuer Arbeitsfluidkanal T2 gebildet, der parallel zum vorbeschriebenen Arbeitsfluidkanal T1 sowie von der Längsnut 16 über die kreisförmige umlaufende Nut 16, die kreisförmige umlaufende Nut 15U, die Durchgangsöffnung 24a, die Verbindungsnut 33, die Durchgangsöffnung 24b, die kreisförmige umlaufenden Nut 15L und die Längsnut 17 über das Tellerventil 18 der Einfederungsphase zur unteren Druckkammer 9L verläuft. Damit nimmt wie aus Fig. 7 ersichtlich bei größer werdenden Öffnungsquerschnitten zwischen der Verbindungsnut 33 und den Durchgangsöffnungen 24a und 24b des dünneren Achsabschnitts 21 der Maximalwert der Dämpfungskraft allmählich ab. Für die Ausfederungsbewegung der Kolbenanordnung 8 wird ein Zustand minimaler Dämpfungskraft vorgehalten, um die Arbeitsfluidkanäle C1 und C2 wie aus Fig. 4B ersichtlich erhalten zu können. Aus den Fig. 4A und 4B ergibt sich, daß wie an anderer Stelle noch zu beschreiben die vorerwähnte Position eine Position A&min; zwischen den Positionen A und B ist.

Wird weiterhin der Ventilkörper 31 entgegen dem Uhrzeigersinne bis in die Nähe einer Position B in Fig. 7 gedreht, so gelangen die Durchgangsöffnungen 24b und 25b des Ventilkörpers 31 über das Schlitzloch 34 miteinander in Verbindung. Damit wird wie aus Fig. 5B ersichtlich für die Ausfederungsbewegung der Arbeitsfluidkanal T3 gebildet, der parallel zu den Strömungskanälen T1 und T2 verläuft und von der Längsnut 16 über die kreisförmige umlaufende Nut 15U, die Durchgangsöffnung 24b, das Schlitzloch 34 und die Öffnung 23a zur unteren Druckkammer 9L hin verläuft. Da sich die Dämpfungskraft für die Ausfederungsphase im Minimal zustand befindet, werden für die Ausfederungsbewegung des Kolbens 8 zusätzlich zu den vorbeschriebenen Strömungskanälen C1 und C2 neue Arbeitsfluid-Strömungskanäle C3 und C4 gebildet, wobei der Kanal C3 von der Öffnung 23a ausgehend über das Schlitzloch 34, die Durchgangsöffnung 25a und die kreisförmige umlaufende Nut 15U und der Kanal C4 ausgehend von der Öffnung 23a über das Schlitzloch 34, die Durchgangsöffnung 25b, die kreisförmige umlaufende Nut 15L, die Durchgangsöffnung 24b, die Verbindungsnut 33, die Durchgangsöffnung 24a und die kreisförmige umlaufende Nut 15U sich bis zur Längsnut 16 erstreckt.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich, herrscht der Zustand minimaler Dämpfungskraft vor.

Bei weiterer Drehung des Ventilkörpers aus der Position B gemäß Fig. 7 entgegen dem Uhrzeigersinne werden die Öffnungsquerschnitte zwischen dem Schlitzloch 34 und den beiden Durchgangsöffnungen 245a, 24b verkleinert dergestalt, daß bei Erreichen des Drehwinkels θB2 der Kanal zwischen den Durchgangslöchern 24b und 25b und dem Schlitzloch 34 wie aus Fig. 6B ersichtlich unterbrochen, der Öffnungsquerschnitt zwischen der Durchgangsöffnung 32 und der kreisbogenförmigen Nut 26 aber allmählich verkleinert wird, wenn der Drehwinkel des Ventilkörpers 31 in den Bereich zwischen θB2 und dem größten Drehwinkel θB entgegen dem Uhrzeigersinne fällt, und die Arbeitsfluid-Strömungskanäle T1 und T2 zusammen für die Ausfederungsbewegung des Kolbens 8 hergestellt und vorhanden sind, so daß der Zustand minimaler Dämpfungskraftbeaufschlagung vorherrscht. Demgegenüber wird für die Einfederungsbewegung der Kolbenanordnung 8 der Öffnungsquerschnitt zwischen der Durchgangsöffnung 32 und der kreisbogenförmigen Nut 26 allmählich verringert und damit die Dämpfungskraft allmählich erhöht. Erreicht der Ventilkörper 31 bei seiner Drehung die Position C gemäß Fig. 7, so wird der Kanal zwischen der Durchgangsöffnung 32 und der kreisbogenförmigen Nut 26 unterbrochen. Für die Einfederungsbewegung der Kolbenanordnung 8 steht als Durchlaß von der unteren Druckkammer 9L zur oberen Druckkammer 9U nur der Strömungskanal C1 zur Verfügung, so daß der Stoßdämpfer die für die Einfederungsphase erforderliche hohe Dämpfungskraft liefert.

Da die erwähnten Dämpfungskräfte über die jeweiligen Öffnungsquerschnitte der Blenden- oder Öffnungsbereiche zwischen dem Ventilkörper 31 und dem Kolben 8 eingestellt werden, erzeugt der Drehwinkel des die jeweilige Drehbewegung des Ventilkörpers 31 relativ zur Kolbenanordnung 8 bewirkenden Schrittschaltmotors einen Widerstand für den Fluidstrom, dessen Größe vom Drosselgrad der jeweiligen Blenden abhängig ist, d. h. einer Regelgröße für den selektiv einzustellenden Dämpfungskoeffizienten, wobei jede Dämpfungskraft ausgedrückt wird als Dämpfungskraftkoeffizient multipliziert mit der Kolbengeschwindigkeit.

Es sei angenommen, daß der Drehwinkel des Schrittschaltmotors einer Position P entspricht. Die Position P, welche die maximale Dämpfungskraft für die Ausfederungsphase liefert, ist die maximale Position PTMAX der Ausfederungsphase und diejenige Position P, welche die maximale Dämpfungskraft für die Einfederungsphase bereitstellt, die maximale Position PCMAX für die Einfederungsphase. Der Einfachheit halber jedoch sei angenommen, daß die Position P, welche einem Zwischenwert in einem Einstellbereich bei schwacher Dämpfungskraft entspricht, in dem die Dämpfungskräfte sowohl für die Ausals auch die Einfederungsphase auf einen niedrigen Wert eingestellt sind, gleich "0" ist. Die Positionsänderung in Richtung auf eine höhere Dämpfungskraft für die Ausfederungsphase sei als positiv und die in Richtung auf eine höhere Dämpfungskraft für die Einfederungsphase als negativ angenommen. In diesem Falle wird die maximale Position PTMAX für die Ausfederungsphase einfach als PMAX mit dem Plus-Zeichen und die maximale Position PCMAX für die Einfederungsphase einfach als PMAX mit dem Minus-Zeichen ausgedrückt. Man beachte jedoch, daß die Absolutwerte |PMAX| der entsprechenden maximalen Positionen (PTMAX und PCMAX) nicht immer gleich sind. Der Bereich vom negativen Schwellenwert PT1 bis zum negativen Schwellenwert PC1 über die Position "0" eines vollen Dämpfungskraft-Steuerbereichs vom Negativwert der maximalen Position für die Einfederungsphase (-PMAX) bis zum Positivwert der maximalen Position für die Ausfederungsphase (+PMAX) steht für die niedrige Dämpfungskraft der Ausfederungsphase D/FT0 sowie die niedrige Dämpfungskraft der Einfederungsphase D/FC0 und bildet den weichen Bereich, in dem über die an anderer Stelle noch zu beschreibenden arithmetisch-logischen Prozeßabläufe des Steuergeräts 4 ein störungsfreies Fahrverhalten des Fahrzeugs bei niedriger Geschwindigkeit erreicht wird, wobei dieser weiche Bereich einfach als S-S-Bereich bezeichnet wird. Ein Bereich mit positiv großer Position P, nämlich ein Bereich, in dem die Position P vom positiven Schwellenwert PT1 bis zur positiven maximalen Position PMAX der Ausfederungsphase reicht, ergibt einen Steuerbereich der Ausfederungsphase, in dem die Dämpfungskraft für die Ausfederung höher (größer) eingestellt ist (nachfolgend einfach H-S-Bereich genannt).

Ein bei einem negativen Schwellenwert PC1 des S-S-Bereichs beginnender und bis zur negativen maximalen Position der Einfederungsphase (-PMAX) gehender Bereich mit großer negativer Position P ergibt einen Steuerbereich der Einfederungsphase, in dem die Dämpfungskraft für die Einfederung höher (größer) eingestellt ist (nachfolgend einfach S-H- Bereich genannt). Damit wird der positive Schwellenwert PT1 dargestellt durch den positiven niedrigen Dämpfungskraft-Schwellenwert und der negative Schwellenwert PC1 durch den negativen niedrigen Dämpfungskraft-Schwellenwert.

Andererseits ist eine zylindrische Kolbenstange 35 in die Öffnung 23c des oberen Kolbenkörpers 12 eingesetzt, wobei wie aus Fig. 2 ersichtlich das obere Ende derselben von den zylindrischen Rohren 7 nach oben geführt und in einer Konsole 37 befestigt ist, die ihrerseits mittels Mutter 39 und Gummibuchsen 38U und 38L an einem Karosserieglied (gefederten Massenelement) 36 angebracht ist. Eine Drehachse 41a des jeweiligen Schrittschaltmotors 41FL bis 41RR verläuft nach unten und ist am oberen Ende der Kolbenstange 35 befestigt, so daß wie an anderer Stelle noch zu beschreiben die Drehachse 41a und der Ventilkörper 31 über eine lose in diesen Körper 31 und den Kolben 8 eingesteckte Verbindungsstange 42 gekoppelt sind. Die Bezugsziffer 43 bezeichnet einen Stoßfänger aus Gummi. Das untere Ende des zylindrischen Rohrs ist mit einem (nicht dargestellten) Straßenradglied (ungefederten Massenelement) verbunden.

Wie nunmehr aus Fig. 8 ersichtlich, ist das Steuergerät 4 mit vier Sensoren 51FL, 51FR, 51RL und 51RR zur Erfassung der Vertikalbeschleunigung (G) der gefederten Masse verbunden, die in den entsprechenden Straßenrad-Einbaustellen der Karosserie angeordnet sind, wobei jeder Vertikalbeschleunigungssensor die jeweilige Vertikalbeschleunigung erfaßt und entsprechende (indikative) analoge Spannungswerte X2FL bis X2RR erzeugt und ausgibt. Die Analogwerte der ausgegebenen indikativen Signale für die Vertikalbeschleunigung der gefederten Masse sind positiv, wenn der Fahrzeugaufbau nach oben und negativ, wenn die Karosserie nach unten geht. Die Schrittschaltmotore 41FL bis 41RR sind an die Ausgangsseite des Steuergeräts 4 so angeschaltet, daß die Dämpfungskräfte der jeweiligen variablen Stoßdämpfer 3FL bis 3RR (genauer gesagt die Dämpfungskraftkoeffizienten) gesteuert werden.

Das Steuergerät 4 weist auf einen Mikrocomputer 56, der versehen ist mit einer Eingangs-Schnittstellenschaltung 56a; einer Ausgangs-Schnittstellenschaltung 56b; einem arithmetisch-logischen Rechenwerk 56c (bzw. einer CPU = Zentraleinheit oder einem Mikroprozessor, nachfolgend CPU genannt); einer Speichereinheit 56d; vier A/D-Wandlern (Analog-Digital-Umsetzern) 57FL bis 57RR, welche die Vertikalbeschleunigungswerte der gefederten Masse X2FL bis X2RR aus den Sensoren zur Erfassung der Vertikalbeschleunigung der gefederten Masse 51FL bis 51RR in Digitalwerte umsetzen, so daß digitale Ausgangswerte in die Eingangs-Schnittstellenschaltung 56a gegeben werden; und Motorantriebsschaltungen 59RL bis 59RR zum Antrieb der jeweiligen Schrittschaltmotore 41FL bis 41RR, welche Schrittsteuersignale von der Ausgangs-Schnittstellenschaltung 56b für die entsprechenden Schrittschaltmotore 41FL bis 41RR empfangen und die umgesetzten Schrittimpulse an die jeweiligen Schrittschaltmotore 41FL bis 41RR ausgeben. Man beachte, daß jede der Motorantriebsschaltungen 59FR bis 59RR die Drehung des Ventilkörpers 31 des jeweiligen mechanisch angeschlossenen Stoßdämpfers 41FR bis 41RR bewirkt.

Die CPU 56c des Mikrocomputers 56 integriert die entsprechenden erfaßten Eingangs-Karosserie-Vertikalbeschleunigungswerte X2FL bis X2RR über eine vorgegebene Reihe von Bearbeitungsgängen zur Berechnung dieser Größen (nachfolgend bezeichnet als Vertikalgeschwindigkeiten der gefederten Masse). Anschließend errechnet die CPU 56c einen Ziel-Drehwinkel für jeden der Schrittschaltmotore 41FL bis 41RR, der den Dämpfungskraftkoeffizienten des jeweiligen Stoßdämpfers 3FL bis 3RR, d. h. die Ziel-Position Pn des Ventilkörpers 31, bestimmt zwecks Beistellung der Dämpfungskräfte D/F entsprechend den jeweiligen Vertikalgeschwindigkeiten X2FL&min; bis X2RR&min; der gefederten Masse, bei denen es sich um die entsprechenden Vertikalgeschwindigkeiten X2FL&min; bis X2RR&min; unter Ausschluß eines Totzonenbereichs zwischen den nahe den Nullwerten der entsprechenden Vertikalgeschwindigkeiten X2FL&min; bis X2RR&min; der gefederten Masse eingestellten Totzonen-Schwellenwerten (-X&sub2;i0&min;) bis X2i0 (i = FL, FR, RL oder RR) handelt.

Ist dagegen jede der entsprechenden Vertikalgeschwindigkeiten X2FL&min; bis X2RR&min; gleich oder größer als ein auf die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse bezogener vorgegebener positiver oberer Grenzschwellenwert bzw. gleich oder negativ kleiner als ein vorgegebener negativer unterer Grenzschwellenwert (-X2i1&min;) so setzt die CPU 56c die entsprechenden Totzonen-Schwellenwerte (-X2i0&min;) und X2in&min; auf Größen, die um einen vorgegebenen Betrag (hier |±X2RR&min;|) als Absolutwerte kleiner sind, wobei jede der Vertikalgeschwindigkeiten X2FL&min; bis X2RR&min; der gefederten Masse einen Nullpunkt einige Male, d. h. entsprechend jeweils vorgegebenen Zählwerten CNT&sub0;, überquert (und positiv oder negativ wird). Die CPU 56c errechnet die Zielposition PD des Ventilkörpers 31 eines jeden Stoßdämpfers 3FL bis 3RR auf der Grundlage einer jeden der Vertikalgeschwindigkeiten X2FL&min; bis X2RR&min; der gefederten Masse mit Ausnahme der durch die Einstellung der vorerwähnten Absolutwerte der beiden oberen und unteren Schwellenwerte eingeengten Totzone und errechnet einen Differenzwert zwischen jeder der Zielpositionen PD und den aktuellen Positionen PA und gibt somit die Schritt-Regelgröße entsprechend dem jeweiligen Differenzwert an die betreffende Motorantriebsschaltung 59FL bis 59RR. Die Drehwinkel der Schrittschaltmotore 41FL bis 41RR, d. h. die Dämpfungskräfte (= Dämpfungskoeffizienten) der jeweiligen Stoßdämpfer 3FL bis 3RR werden rückführungslos gesteuert.

Die Speichereinheit 56d dient der Vorabspeicherung der für den arithmetisch-logischen Prozeß des Rechenwerks 56c erforderlichen Programme sowie der sequentiellen Speicherung der in den jeweiligen Abläufen erforderlichen Daten und angefallenen Rechenergebnisse.

Man beachte, daß die Speichereinheit 56d im allgemeinen einen Direktzugriffspeicher (RAM) und einen Nur-Lese-Speicher (ROM) aufweist.

Es folgt eine Beschreibung des grundsätzlichen Funktionsablaufs bei der Steuerung der Dämpfungskraft der variablen Stoßdämpfer 3FL bis 3RR in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Zunächst ergibt sich beim Einsatz variabler Stoßdämpfer mit den Dämpfungskraftcharakteristiken gemäß Fig. 9 die entsprechende Zunahmekurve der aktuellen Ausgangsschwingungen des Fahrzeugaufbaus gegenüber den auf die Karosserie wirkenden Eingangsschwingungen. Man beachte, daß eine Querachse die Eingangs-Schwingungsfrequenz (Hz), d. h. eine Frequenz der repräsentativen Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse, bezeichnet.

Von den in die Fahrzeugkarosserie gehenden Eingangsschwingungen sollen relativ schnelle und starke Karosserieschwingungen, d. h. nach oben und unten gerichtete Schwingungen der gefederten Masse im Mittel- und Hochfrequenzbandbereich, aktiv gedämpft werden, da diese zu einem gestörten Fahrverhalten führen. Da andererseits relativ langsame und schwache Schwingungen des Fahrzeugaufbaus, d. h. Schwingungen der Karosserie im Niedrigfrequenzbandbereich, dem Fahrzeuginsassen ein Schweregefühl vermitteln, als säße er in einem schwerfälligen Fahrzeug, sollte erwogen werden, solche Karosserie- Schwingungen soweit abzudämpfen, daß Instabilitäten oder Schwankungen nicht auftreten.

Im Rahmen des vorbeschriebenen Dämpfungsprinzips sei eine Schwingung angenommen, die über die Fahrbahn in den Fahrzeugaufbau eingetragen wird, d. h. die Vertikalschwingung der ungefederten Masse. Diese Vertikalschwingung der ungefederten Masse im Mittel- bzw. Hochfrequenzbandbereich bewirkt eine Reduzierung des Dämpfungskraftkoeffizienten in dem jeweiligen Stoßdämpfer 3FL bis 3RR, während andererseits bei der Vertikalschwingung der ungefederten Masse im Niederfrequenzbandbereich ein Gefälle bei niedriger Vertikalgeschwindigkeit der ungefederten Masse zu beobachten ist, so daß der Dämpfungskoeffizient des Stoßdämpfers eine Erhöhung erfährt, was bedeutet, daß die Dämpfungskraft aus der Zunahme sowohl der Vertikalgeschwindigkeit als auch des Dämpfungskoeffizienten resultiert. Damit ist eine gesicherte Abdämpfung der Vertikalschwingungen der gefederten Masse, die über die Fahrbahndecke eingetragen werden, wünschenswert. In einem Karosserie-Eingangs-/Ausgangsschwingungssystem mit einem zwischengeschaltetem Steuersystem, das mit Stoßdämpfern mit variabler Dämpfungskraft zusammenwirkt, wird im Niederfrequenzband für die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse eine Resonanzfrequenz der Karosserie (gefederten Masse) eingestellt und die jeweilige Zunahme dieser Resonanzfrequenz von dem durch die gestrichelte Linie in Fig. 9 dargestellten Zustand soweit reduziert, bis sich der Zustand entsprechend der durchgezogenen Linie dieser Figur ergibt. Damit wird die Zunahme der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse im Mittel- bzw. Hochfrequenzbandbereich, die aktiv abzudämpfen ist, weiter in negativer Richtung reduziert (erhöhter Absolutwert), so daß der Fahrkomfort verbessert und das durch die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse im Niederfrequenzbandbereich bedingte Schweregefühl durch Änderung der instabilen in eine stabile Schwingung ausgeschaltet wird. Um dies mit der von jedem der Stoßdämpfer 3FL bis 3RR ausgeübten Dämpfungskraft, d. h. der Charakteristik der jeweiligen Dämpfungskraftkoeffizienten, erreichen zu können, ist ein hinsichtlich der Eingangsschwingung der ungefederten Masse im Niederfrequenzbandbereich wie vorbeschrieben ausreichend großer (hoher) Dämpfungskraftkoeffizient einzustellen und ist es weiterhin wichtig, daß ein im Hinblick auf die Eingangsschwingung der ungefederten Masse im Mittel- bzw. Hochfrequenzbandbereich ausreichend kleiner (niedriger) Dämpfungskraftkoeffizient eingestellt werden kann.

Kurz gesagt werden die Vorbedingungen für die vorbeschriebene Karnopp-Regel in einem so beschaffenen Karosserie-Eingangs-/Ausgangsschwingungs- bzw. dessen Steuersystem dadurch geschaffen, daß die Zielposition PD beispielsweise mit einer Proportional konstanten K bezüglich der Karosserie-Eingangsschwingung, d. h. der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; (i = FL, FR, RL oder RR), gemäß der gestrichelten Linie in Fig. 10 linear eingestellt. In dem Falle jedoch, da eine geringe Eingangsschwingung bei Fortbewegung des Fahrzeugs auf einer günstig ebenen Fahrbahn, d. h. unter solchen Fahrbedingungen auftritt, bei denen eine variable Steuerung der in jedem Stoßdämpfer erzeugten Dämpfungskraft nicht erforderlich ist, ergibt sich eine Energieverschwendung insofern, als selbst dann jeder Schrittschaltmotor gedreht bzw. die Halteposition des Ventilkörpers verändert wird, wenn eine schwache Eingangsschwingung keine wesentliche Veränderung der Dämpfungskraft innerhalb des weichen Bereichs (S-S-Bereich) mit sich bringt. Darüberhinaus ergeben sich durch die Umdrehungen der Schrittschaltmotore bedingt Geräuschprobleme.

Unter diesem Aspekt wird die Totzone für die Eingangsschwingung, d. h. die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min;, eingestellt, wobei die Totzone definiert ist als ein Bereich, der vom positiven Totzonen-Schwellenwert X2i0&min; bis zum negativen Totzonen-Schwellenwert (-X&sub2;i0&min;) geht. Fällt die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; in den Totzonenbereich, so wird die Zielposition PD auf "0" gesetzt, dagegen im anderen Falle mit der Proportional konstanten K zusammen mit der Zunahme der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; linear vergrößert.

Es gilt als vorausgesetzt, daß die das Verhältnis der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse zur Zielposition ausweisende Kurve gemäß Fig. 10 in Form einer Steuerkarte vorgesehen ist.

In diesem Zusammenhang sei angenommen, daß es sich bei der der Zielposition PD entsprechenden Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; um die maximale Vertikalgeschwindigkeit der Ausfederungsphase X2iMAX&min; handelt. Fällt diese also in den Bereich gleich oder größer als die maximale Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse P2iMAX der Ausfederungsphase, so ist die Zielposition PD auf die Maximal-Position der Ausfederungsphase PMAX fixiert. Ergibt andererseits die Zielposition PD die maximale Position der Einfederungsphase (-PMAX), so gilt die der Zielposition PD entsprechende Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; als maximale Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse der Einfederungsphase (-X2iMAX) Hier ist die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; auf die maximale Position der Einfederungsphase (-PMAX) fixiert, wenn die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; in einen Bereich fällt, der gleich ist oder negativ kleiner (größerer Absolutwert).

Weiter sei angenommen, daß die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; ein positiver Vertikalgeschwindigkeits- Schwellenwert X2i&min; für schwache Dämpfung ist, wenn die Zielposition PD den positiven schwach dämpfenden Schwellenwert PT1 ergibt, und ein negativer Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert (-X2i01&min;) für schwache Dämpfung, wenn die Zielposition PD den negativen schwach dämpfenden Schwellenwert PC1 ergibt.

Wie vorbeschrieben, wird der Gradient K der Zielposition PD im Kurvenbild bezüglich der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; im Bereich vom positiven Totzonen-Schwellenwert X2i0&min; bis zur maximalen Vertikalgeschwindigkeit X2i&min;MAX für die Ausfederungsphase durch die nachstehende Gleichung (1) ausgewiesen, wobei die Zielposition PD in diesem Falle in der folgenden Gleichung (2) unter Heranziehung der Proportional-Konstanten α&sub2; für die Zielposition der Ausfederungsphase ausgedrückt wird:

K = PMAX/(X&sub2;i&min;MAX - X2i0&min;) (1)

PD = α&sub2;·PMAX = {(X2i&min; - X2i0&min;)/(X2i&min;MAX - X2i0&min;)} · PMAX (2)

Andererseits wird der Gradient K der Zielposition PD im Kurvenbild bezüglich der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; im Bereich vom negativen Totzonen-Schwellenwert (-X2i0&min;) bis zur maximalen Vertikalgeschwindigkeit (-X&sub2;i&min;MAX) für die Einfederungsphase durch die nachstehende Gleichung (3) ausgewiesen, wobei die Zielposition PD in diesem Falle in der folgenden Gleichung (4) unter Heranziehung der Proportional-Konstanten (des Koeffizienten) α&sub1; für die Zielposition der Einfederungsphase ausgedrückt wird:

K = (-PMAX)/{(-X2i&min;MAX - (X2i0&min;)} (3)

PD = α&sub1; · (-PMAX) = [{(X2i&min; - (-X2i0&min;)}/{-X2iMAX - (-X2i0&min;)}] · (-PMAX) (4)

Bei linearer Einstellung der Position P für die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; ohne die Totzone wie vorbeschrieben ergibt sich die Dämpfungskraftcharakteristik gemäß Fig. 7 wie in Fig. 11C mit Bezug auf die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; dargestellt.

Es sei angenommen, daß der Reduktionsmaßstab der in Fig. 7 dargestellten Kurve Position zu Dämpfungskraft der gleiche wie bei der entsprechenden Kurve in Fig. 11C ist. Der weiche Bereich (S-S-Bereich) der das Verhältnis Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse zur Dämpfungskraft darstellenden Kurve in Fig. 11C wird erweitert durch die Vertikalgeschwindigkeits-Totzone, in welcher die Position P auf "0" gehalten wird. Sowohl der Steuerbereich für die Ausfederungsphase (H-S-Bereich) wie auch der für die Einfederungsphase (S-H-Bereich) kann als außerhalb der Totzone liegend angesehen werden.

Es folgt eine Beschreibung der Funktionsweise der Vorrichtung zur Steuerung der Dämpfungskräfte von KFZ-Stoßdämpfern bei Eingabe der in Fig. 11A ausgewiesenen Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; als impulsmäßige Eingangsschwingung von relativ niedriger Frequenz und relativ großer Schwingungsweite in einen Stoßdämpfer mit dem durch die Charakteristik in Fig. 11c dargestellten Verhältnis der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse zur Dämpfungskraft.

In der Anfangsphase des Schwingungseintrags übersteigt die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min;, die im positiven Bereich zunimmt, zu einem Zeitpunkt t&sub1;&sub0; den positiven Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert X2i01&min; für schwache Dämpfung, um weiter zuzunehmen. Da jedoch die Zunahmerate (Gradient zunehmender Neigung) durch den Schwingungseintrag und die an anderer Stelle noch zu beschreibende Erhöhung der Dämpfungskraft für die Ausfederungsphase allmählich klein wird, beginnt die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse im positiven Bereich mit Überschreitung eines Maximalpunktes zu einer gegebenen Zeit abzunehmen, um zu einem Zeitpunkt t&sub2;&sub0; unter den Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert X2i01&min; für schwache Dämpfung abzusinken. Während der Zeitspanne vom Zeitpunkt t&sub1;&sub0; bis zum Zeitpunkt t&sub2;&sub0; ist der Absolutwert |X2i&min;| der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse bei Passieren des S-S-Bereichs niedrig und sind die im S-S-Bereich unter Einschluß des Totzonenbereichs eingestellten Dämpfungskoeffizienten für die Aus- und Einfederungsphase klein, wobei angenommen werden kann, daß die vom variablen Stoßdämpfer im S-S-Bereich erreichte Dämpfungskraft D/F zur kleinsten Dämpfungskraft D/Fmin konvergiert. Weiter sei angenommen, daß die vom variablen Stoßdämpfer erreichte Dämpfungskraft ein lineares Verhältnis zur Position P entsprechend der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; ohne die Totzone aufweist. Innerhalb der Zeitspanne von t&sub1;&sub0; bis t&sub2;&sub0; wird insbesondere wie aus Fig. 11B ersichtlich die Dämpfungskraft D/F für die Ausfederungsphase, die mit der Zu-/Abnahme der Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; synchron geht, erzeugt. Anders gesagt wird die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; entsprechend der Dämpfungskraft D/F für die Ausfederungsphase, die in Abhängigkeit von der Änderung dieser Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; selbst verändert wird, wirksam abgedämpft. Diese Kraft wirkt Bewegungen entgegen, bei denen sich der Fahrzeugaufbau von den einzelnen Straßenrädern des Fahrzeugs abheben würde. Damit läßt sich die Aufwärtsbewegung der Fahrzeugkarosserie verringern. Da wie aus Fig. 11C ersichtlich zu diesem Zeitpunkt die Dämpfungskraft D/F der Einfederungsphase am kleinsten ist, kann diese Kraft D/F selbst dann kaum Einfluß auf den Fahrzeugaufbau nehmen, wenn durch Erhebungen und Vertiefungen in der Fahrbahnoberfläche die einzelnen Straßenräder (Reifen) nach oben gehen.

Als nächstes beginnt die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; im negativen Bereich abzunehmen (Erhöhung des Absolutwerts), um unter den negativen Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert (-X2i01&min;) für schwache Dämpfung und weiter abzufallen. Die Abnahme (der Gradient des Absolutwertes ist vergrößert) wird jedoch durch die inhärente Charakteristik der Vertikalgeschwindigkeit als schwingungseintragendes Element allmählich kleiner, während eine an anderer Stelle noch zu beschreibende Zunahme der Dämpfungskraft für die Einfederungsphase anschließend zu einem bestimmten Zeitpunkt einen lokalen Minimalpunkt durchläuft und danach in positiver Richtung zuzunehmen beginnt, um schließlich zu einem Zeitpunkt t&sub4;&sub0; den negativen Vertikalgeschwindigkeits- Schwellenwert (-X2i01&min;) für schwache Dämpfung zu überqueren. Während einer weiteren Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten t&sub3;&sub0; und t&sub4;&sub0; wird insbesondere wie aus Fig. 11B ersichtlich die Dämpfungskraft D/F für die Einfederungsphase, die mit der Änderung der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; synchron geht, erzeugt, so daß die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; entsprechend der Dämpfungskraft D/F, die in Abhängigkeit von der Änderung dieser Vertikalgeschwindigkeit selbst verändert wird, eine wirksame Abdämpfung erfährt. Anders ausgedrückt wird statt bei einem Abheben eines der Straßenräder die Dämpfungskraft nur dann erzeugt, wenn die Karosserie sich dem betreffenden Straßenrad annähert, so daß die Abwärtsbewegung des Fahrzeugaufbaus verringert werden kann.

Da die Dämpfungskraft D/F für die Ausfederungsphase wie aus Fig. 11C ersichtlich zu diesem Zeitpunkt am niedrigsten ist, dürfte ein Einfluß der Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;&sub1;&min; auf den Fahrzeugaufbau selbst dann kaum zu erwarten sein, wenn durch Erhebungen und Vertiefungen in der Fahrbahnoberfläche die einzelnen Straßenräder nach unten gehen.

Man beachte, daß der Absolutwert |X2i&min;| der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse im Minimalpunkt kleiner ist als der Absolutwert |X2i&min;| der Vertikalgeschwindigkeit im Maximalpunkt.

Da sich Zu- und Abnahme der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; beim Auftreten einer relativ langsamen und starken Eingangsschwingung, die den Fahrzeugaufbau in vertikaler Richtung hin- und herschwenkt, wiederholen, erfolgt eine allmähliche Konvergierung des Absolutwertes nach dem Zeitpunkt t&sub4;&sub0; in gleicher Weise wie in Fig. 11A dargestellt. Während mindestens sowohl der lokale Maximal- als auch Minimalpunkt der Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; in den vom negativen Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert (-X2i01&min;) für schwache Dämpfung bis zum positiven Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert X2i01&min; für schwache Dämpfung gehenden S-S-Bereich konvergieren, wird die von den einzelnen Stoßdämpfern 3FL bis 3RR aufgebrachte Dämpfungskraft in Abhängigkeit von der Zu- und Abnahme der Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; variabel gesteuert.

Die Darstellung der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse weist aus, daß während der Spannen vom Zeitpunkt t&sub0; bis zum Zeitpunkt t&sub1;&sub0; sowie vom Zeitpunkt t&sub2;&sub0; bis zum Zeitpunkt t&sub3;&sub0; in Fig. 11B unter Berücksichtigung derjenigen Zeitspannen, während denen die vom variablen Stoßdämpfer aufgebrachte Dämpfungskraft D/F auf dem Dämpfungskraftwert der Ausfederungsphase D/FT0 für schwache Dämpfung oder dem Dämpfungskraftwert der Einfederungsphase D/FC0 für schwache Dämpfung wie in Fig. 11C dargestellt gehalten wird, die vom jeweiligen Stoßdämpfer aufgebrachte Dämpfungskraft im S-S- Bereich nahe dem Nullpunkt relativ lang auf dem niedrigen (schwachen oder kleinen) Wert gehalten wird, und zwar unabhängig davon, ob die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; noch immer den Nullpunkt in entweder positiver oder negativer Richtung quert. Damit wird die Karosserieschwingung, d. h. die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min;, nicht wirksam gedämpft und konvergiert, so daß dem Fahrzeuginsassen das Gefühl des Fahrzeugschwimmens vermittelt und die Fahrzeugstabilität beeinträchtigt werden kann.

Wird eine Lösung des vorbeschriebenen Problems beispielsweise nur mittels Voreinstellung des vorerwähnten Totzonenschwellenwertes (±X2i0&min;) auf eine niedrige Größe angestrebt dergestalt, daß die Dämpfungskraft selbst dann auf den größtmöglichen Wert gesetzt wird, wenn die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; klein ist und die Zunahme für das gesamte Steuersystem weiter vergrößert wird, ist jedoch bei gleichmäßiger Einstellung des Zunahmefaktors des gesamten Steuersystems die vom jeweiligen Stoßdämpfer freigesetzte Dämpfungskraft für eine Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; von geringer Schwingungsbreite und hoher Frequenz. Besonders beim Fahren mit mittlerer bzw. hoher Geschwindigkeit vermittelt die höhere Dämpfungskraft dem Fahrzeuginsassen das Gefühl der Härte und Starrheit und kann die Stabilität in gewisser Hinsicht eine Beeinträchtigung erfahren. Da außerdem die hohe Dämpfungskraft für eine langsame bzw. niedrige Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; abgegeben wird, ist zumindest das über das Schweregefühl vermittelte Fahrverhalten nicht mehr vorhanden. Da weiterhin jeder der als Stellglied dienenden Schrittschaltmotore kontinuierlich angetrieben wird, ist diese Lösung unter dem Blickpunkt einer Energieeinsparung und Gesamtgeräuschminderung nicht als günstig anzusehen.

Damit wird in der erfindungsgemäßen Ausführungsform die Breite der Totzone so eingeengt, daß eine Verkürzung der Zeitspanne, während der die Dämpfungskraft auf dem niedrigen Wert gehalten wird, erfolgt, wenn starke Schwingungen in die Karosserie eingetragen werden, d. h. wenn die gefederte Masse Schwingungen ausgesetzt ist, die zwischen der Aus- und der Einfederungsphase hin- und hergehen, so daß diese Schwingungen der gefederten Masse möglichst früh gedämpft und konvergiert werden. Insbesondere bei Erhöhung der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; auf eine Größe gleich oder höher als ihr oberer Grenzschwellenwert X2i1&min; bzw. bei negativer Abnahme auf eine Größe gleich oder höher als ihr unterer Grenzschwellenwert (-X2i1&min;) werden die beiden vorgenannten Totzonen-Schwellenwerte (±X2i0&min;) als "0s" auf den vorgegebenen Wert X2i00&min; gesetzt. Dies bedeutet, daß ihr Absolutwert für den negativen Totzonen-Schwellenwert (-X2i0&min;) um |X2i0&min;| reduziert wird. Man beachte jedoch, daß die das Verhältnis Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse zur Zielposition ausweisenden Kurven gemäß den Fig. 11A bis 11C vom Zustand der gestrichelten in den Zustand der durchgezogenen Linie in Fig. 12 verändert werden, da die Maximal-Position der Ausfederungsphase PMAX bei maximaler Vertikalgeschwindigkeit für die Ausfederungsphase X2i&min;MAX und die Maximal-Position der Einfederungsphase (-PMAX) bei maximaler Vertikalgeschwindigkeit für die Einfederungsphase (-X2i&min;MAX) keine Veränderung erfahren.

Wird eine so starke Schwingung eingebracht, daß der Absolutwert |X2i&min;| der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse gleich ist oder größer als der Absolutwert |±X2i1&min;| der oberen und unteren Grenzschwellenwerte derselben, sind sowohl der positive als auch der negative Totzonen-Schwellenwert (±X2i0&min;) auf Null "0s", so daß der Gradient K der Kurve für die Zielposition PD bezogen auf die positive Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; vom Wert "0" bis zur maximalen Vertikalgeschwindigkeit der Ausfederungsphase X2i&min;MAX gemäß der voraufgeführten Gleichung (1) geändert bzw. ersetzt wird durch die nachstehende Gleichung (1)&min; und die Zielposition nach der voraufgeführten Gleichung (2) durch die nachstehende Gleichung (2)&min; unter Heranziehung der Proportionalkonstanten α&sub2; für die Zielposition der Ausfederungsphase:

K = PMAX/X2i&min;MAX (1)&min;

PD = α&sub2;·PMAX = (X2i&min;/X2i&min;MAX)·PMAX (2)&min;

Darüberhinaus wird der Gradient K der Kurve für die Zielposition PD bezogen auf die negative Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; vom Wert "0" bis zur maximalen Vertikalgeschwindigkeit der Einfederungsphase (-X2i&min;MAX) gemäß der Gleichung (3) geändert bzw. ersetzt durch die nachstehende Gleichung (3)&min; und die Zielposition PD gemäß Gleichung (4) durch die nachstehende Gleichung (4)&min; unter Einsatz der Proportionalkonstanten α&sub1; für die Zielposition der Einfederungsphase:

K = (-PMAX)/(-X2i&min;MAX) (3)&min;

PD = α&sub1;·(-PMAX) = X2i&min;/(-X2i&min;MAX) · (-PMAX) (4)&min;

Werden sowohl der positive als auch der negative Totzonen- Schwellenwert (±X2i0&min;) auf "0s" gesetzt mit dem Ergebnis, daß die Totzone weitgehendst ausgeschaltet und die Steuerkurve, d. h. ein Teilabschnitt und ein Gradient der Vertikalgeschwindigkeit für die gefederte Masse X2i&min; zur Einstellung der Zielposition PD, geändert ist vom Zustand entsprechend der gestrichelten in den Zustand der durchgezogenen Linie in Fig. 12 entsprechend dem positiven Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert der gefederten Masse X2i0&min; für schwache Dämpfung bei Einstellung auf den positiven Schwellenwert für niedrige Dämpfung PT1, wird wie aus Fig. 12 ersichtlich der Absolutwert PT1 in einem der Änderung des positiven Totzonen- Schwellenwertes auf "0" entsprechenden Ausmaß reduziert. Ergibt die Zielposition PD den negativen Schwellenwert für schwache Dämpfung PC1, so wird der Absolutwert des negativen Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwertes (-X2i01&min;) wie in Fig. 12 dargestellt in einem der Änderung des negativen Totzonen-Schwellenwertes (-X2i0&min;) auf "0s" entsprechenden Umfang verringert.

Die Kurve in Fig. 13C zeigt das Verhältnis der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse zur Dämpfungskraft bei Ausschaltung der vorbeschriebenen Totzone und Ersatz derselben durch die in Fig. 11C.

Anders gesagt kann in Erwägung gezogen werden, daß der weiche Bereich (S-S-Bereich), d. h. der außerhalb der Totzone liegende Bereich niedriger Dämpfungskraft, durch Ausschaltung der Totzone neben dem Nullpunkt der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; angesiedelt ist.

Es sei angenommen, daß die in Fig. 11A ausgewiesene Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; in jeden einzelnen der Stoßdämpfer mit der vorgegebenen Charakteristik Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse zur Dämpfungskraft eingegeben wird.

Wie aus Fig. 13A ersichtlich, übersteigt die im positiven Bereich ab Beginn der Eingabe zunehmende Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; zu dem vor dem Zeitpunkt t&sub1;&sub0; liegenden Zeitpunkt t&sub0;&sub9; die positive Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; für schwache Dämpfung, um danach weiter anzusteigen. Der Gradient der Zunahme dieser Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse wird jedoch so klein, daß diese Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; zu einer bestimmten Zeit im lokalen Maximalpunkt abzunehmen beginnt. Zu einem nach dem Zeitpunkt T&sub2;&sub0; liegenden Zeitpunkt t&sub2;&sub1; fällt die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; unter den positiven Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert X2i01&min; für schwache Dämpfung ab. Andererseits wird im S-S- Bereich die von jedem einzelnen variablen Stoßdämpfer erreichte Dämpfungskraft D/F gleichermaßen zur minimalen Dämpfungskraft D/Fmin konvergiert. Weiter sei angenommen, daß die vom variablen Stoßdämpfer erreichte Dämpfungskraft D/F in einem linearen Verhältnis zur Position P, d. h. zur Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i steht. Während der Zeitspanne zwischen dem vor T&sub1;&sub0; liegenden Zeitpunkt t&sub0;&sub9; und dem nach t&sub2;&sub0; liegenden Zeitpunkt t&sub2;&sub1; wird wie aus Fig. 13B ersichtlich insbesondere die mit der Zu- und Abnahme der Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; synchrone Dämpfungskraft D/F der Ausfederungsphase abgegeben. Hierbei wird diese Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; entsprechend der Dämpfungskraft D/F der Ausfederungsphase, die einer Änderung in Abhängigkeit von der jeweiligen Änderung der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; unterliegt, wirksam gedämpft und wirkt die Dämpfungskraft der Ausfederungsphase D/F jeder Bewegung entgegen, bei welcher der Fahrzeugaufbau versuchen würde, sich von den entsprechenden Straßenrädern abzuheben. Damit läßt sich die Aufwärtsbewegung der Karosserie verringern. In dieser Phase ist wie aus Fig. 13C ersichtlich die Dämpfungskraft D/F der Einfederungsphase am geringsten, wobei diese minimale Dämpfungskraft selbst dann kaum auf den Fahrzeugaufbau einwirken dürfte, wenn infolge von Erhöhungen bzw. Vertiefungen in der Fahrbahn einzelne Straßenräder nach oben springen würden.

Schon bald beginnt zu dem vor t&sub3;&sub0; liegenden Zeitpunkt t&sub2;&sub9; die weitergehende Abnahme der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; (wobei ihr Absolutwert im negativen Bereich weiter zunimmt und schließlich den negativen Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert (-X2i01&min;) für schwache Dämpfung überschreitet) . Bei weiterer Abnahme der Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; wird der Abnahmegradient kleiner. Nachdem die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; den lokalen Maximalpunkt passiert hat, nimmt sie in Richtung auf den positiven Bereich zu, um zu einem nach t&sub4;&sub0; liegenden Zeitpunkt t&sub4;&sub1; den negativen Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert (-X2i01&min;) für schwache Dämpfung zu überschreiten. Während der Zeitspanne zwischen dem vor t&sub3;&sub0; liegenden Zeitpunkt t&sub2;&sub9; und dem nach t&sub4;&sub0; liegenden Zeitpunkt t&sub4;&sub1; wird wie aus Fig. 13B ersichtlich die mit der Änderung der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; synchrone Dämpfungskraft D/F der Einfederungsphase abgegeben. Damit wird diese Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; gemäß der Dämpfungskraft D/F der Einfederungsphase, die ihrerseits einer Veränderung in Abhängigkeit von der jeweiligen Änderung der Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; unterliegt, wirksam abgedämpft. Es wird also statt bei einem Abheben des Fahrzeugaufbaus von den einzelnen Straßenrädern die Dämpfungskraft nur dann erzeugt, wenn sich die Karosserie und die einzelnen Straßenräder einander nähern, so daß die Abwärtsbewegung des Fahrzeugaufbaus verringert werden kann. Da hier wie aus Fig. 13C ersichtlich die Dämpfungskraft D/F der Ausfederungsphase am geringsten ist, dürfte die zu diesem Zeitpunkt anstehende Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse selbst dann kaum negativ auf den Fahrzeugaufbau einwirken, wenn infolge von Erhöhungen bzw. Vertiefungen die einzelnen Straßenräder nach unten springen würden. Man beachte, daß der Absolutwert |X2i&min;| der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse im lokalen Minimalpunkt geringer ist als im lokalen Maximalpunkt.

Da eine solche relativ langsame und starke Eingangsschwingung den Fahrzeugaufbau abwechselnd nach oben und unten bewegt, erfolgt eine wiederholte Zu- und Abnahme der Vertikalgeschwindigkeit X2i&min;, wobei deren Absolutwert zu einer nach dem Zeitpunkt t&sub4;&sub1; liegenden Zeit (in Fig. 13C nicht ausgewiesen) allmählich in der gleichen Weise wie vorbeschrieben konvergiert wird. Während mindestens die beiden lokalen Minimal- und Maximalpunkte der Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; in den s-S-Bereich vom negativen Vertikalgeschwindigkeits- Schwellenwert der gefederten Masse (-X2i01&min;) bis zum positiven Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert (X2i01&min;) konvergiert werden, wird die in dem jeweiligen Stoßdämpfer freigesetzte Dämpfungskraft D/F variabel gesteuert.

Die Zeit, während der in jedem einzelnen variablen Stoßdämpfer die Dämpfungskraft D/F auf dem Wert der niedrigen Dämpfungskraft der Ausfederungsphase D/FT0 bzw. der Einfederungsphase D/FC0 wie aus Fig. 13C ersichtlich gehalten wird, beispielsweise die Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten t&sub0; und t&sub0;&sub9; sowie zwischen den Zeitpunkten t&sub2;&sub1; und t&sub2;&sub9;, ist offensichtlich kürzer als die Spanne zwischen den Zeitpunkten t&sub0; und t&sub1;&sub0; gemäß Fig. 11B sowie den Zeitpunkten t&sub2;&sub0; und t&sub2;&sub9;. Weiter wird die Zeit, in der die effektive Dämpfungskraft in Abhängigkeit von der Größe und Richtung der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; variabel und relativ gesteuert wird, beispielsweise die Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten t&sub0;&sub9; und t&sub2;&sub1; sowie t&sub2;&sub9; und t&sub4;&sub1; gemäß Fig. 13B, offensichtlich länger. Damit wird bei unter Querung des Nullpunkts in positiver und negativer Richtung zu- und abnehmender Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; die Zeit für die Abgabe der effektiven Dämpfungskraft durch die einzelnen Stoßdämpfer bei starken Eingangsschwingungen lang. Da die Schwingung des Fahrzeugaufbaus, d. h. die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min;, wirksam und schnell gedämpft und konvergiert wird, erhält der Fahrzeuginsasse ein Gefühl der Stabilität vermittelt.

Das Problem ist, wie lange der Steuervorgang andauern muß, bis die eingeengte Totzone wieder auf ihre ursprüngliche Weite zurückgeführt ist. Im Hinblick auf eine exakte Steuerung wird der Zustand überwacht, in dem die Ausgangsschwingung des Fahrzeugaufbaus, d. h. die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min;, konvergiert. Sobald festgestellt wird, daß die Vertikalgeschwindigkeit ausreichend konvergiert ist, muß die eingeengte Totzone wieder in ihre ursprüngliche Weite überführt werden. Hierzu ist es wesentlich, die positiven und negativen oberen und unteren Vertikalgeschwindigkeits-Grenzschwellenwerte der gefederten Masse (±X2i1&min;) auch nach dem Gradienten der Vertikalgeschwindigkeiten X2i&min;, d. h. der Vertikalbeschleunigung der gefederten Masse X2i&min;&min;, einzustellen. Da beispielsweise die Absolutwerte der Vertikalgeschwindigkeit und der Vertikalbeschleunigung der gefederten Masse X2i&min; bzw. X2i&min;&min; nach oben gehen, muß der Absolutwert der positiven und negativen oberen und unteren Vertikalgeschwindigkeits-Grenzschwellenwerte (±X2i1&min;) gesetzt werden. Die Einrichtung und Durchführung eines derartigen Rechenprogramms ist jedoch ziemlich aufwendig.

Um diesen Aufwand zu vermeiden, wird bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform unter Heranziehung der positiven und und negativen oberen und unteren Vertikalgeschwindigkeits- Grenzschwellenwerte der gefederten Masse (±X2i1&min;) als Vorgabegrößen im Falle der Einleitung einer solcher Schwingung durch die ungefederte Masse, daß die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; die positiven und und negativen oberen und unteren Vertikalgeschwindigkeits-Grenzschwellenwerte der gefederten Masse (±X2i1&min;) überschreitet, eine Einstellung dahingehend vorgenommen, wieviele Male aller Erfahrung nach normalerweise die eingeleiteten Schwingungen die gefederte Masse abwechselnd aufwärts und abwärts bewegen, wird ein Zählwert CNT&sub0; gesetzt, der die Anzahl der Nullquerungen im Zuge der vorerwähnten Zahl der Auf- und Abwärtsbewegungen der gefederten Masse ausweist, und wird von einem Zähler CNT registriert, wie oft der Nullpunkt bis zur Verkleinerung der Totzone passiert wird. Sobald der Zähler CNT den eingestellten Zählwert der Nullquerung CNT&sub0; erreicht, wird die eingeengte Totzone wieder auf ihre ursprüngliche Weite zurückgeführt.

Die Fig. 14A und 14B zeigen den Ablauf eines in der CPU 56c des Mikrocomputers 56 zur Ermittlung der Verhältniskurve Vertikalgeschwindigkeit/Zielposition/Dämpfungskurve durchgeführten Rechenvorgangs, nach welcher die effektive Dämpfungskraft für hohe Eingangsschwingungen nach dem vorbeschriebenen Grundprinzip erzeugt wird.

In der Ausführungsform nach Fig. 14A und 14B wird die grundsätzlich einzustellende Zielposition PD nach einer Berechnungsformel ermittelt, die nicht von einer Tabelle abgeleitet wurde. In den Fig. 14A und 14B weist das Bit "1" im Steuermerker F darauf hin, daß ein Steuervorgang zur Einengung der Totzone stattfindet, und das rückgestellte Bit "0" daß kein solcher Steuervorgang erfolgt. Die Rückstellung des Merkers F wird beispielsweise dann vorgenommen, wenn im Fahrzeug der Zündschlüssel gedreht wird. Die Rechenabläufe gemäß Fig. 14A und 14B erfolgen für jeden vorgegebenen Abfragezyklus bei Unterbrechung durch einen Zeitschalter, wie dies an anderer Stelle noch zu beschreiben sein wird. Die Berechnungen der Zielposition PD und der Schrittgröße S der jeweiligen Schrittschaltmotore sowie der Dämpfungskraft D/F in der Zielposition PD werden in einer vorgegebenen Reihenfolge durchgeführt, beispielsweise zuerst für den Stoßdämpfer 3FL des vorderen linken, anschließend den Stoßdämpfer 3RL des hinteren linken, sodann den Dämpfer 3RL des vorderen rechten und schließlich den Stoßdämpfer 3RR des hinteren rechten Straßenrads. Darüberhinaus werden die in der Speichereinheit 56d aktualisierte und gespeicherte aktuelle Position PA und der jeweils vorhergehende Wert X2i&min;(n-1) der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse für jeden Rechengang gemäß Fig. 14A und 14B temporär in einen Zwischenspeicher des Rechenwerks eingelesen.

Der Rechenablauf nach Fig. 14A und 14B erfolgt jeweils für eine vorgegebene Zeit ΔT (beispielsweise 3.3 ms) im Wege einer Zeitschalter-Unterbrecherroutine.

In einem ersten Schritt S1 liest die CPU 56c jeden der durch die Vertikalbeschleunigungs-Sensoren 51FL bis 51RR erfaßten Vertikalbeschleunigungswerte der gefederten Masse X2i&min; (i = FL, FR, RL und RR).

Als nächstes erfolgt in Schritt S2 durch einen beispielsweise mit einem eigenständigen Programm strukturierten Hochpaßfilter die Hochpaßfilterung jedes der erfaßten und in Schritt S1 gelesenen Vertikalbeschleunigungswerte der gefederten Masse X2i&min;&min; zwecks Beseitigung von driftüberlagerten Komponenten. Man beachte, daß die Grenzfrequenz des digitalen Hochpaßfilters durch entsprechende Wahl einer Variablen erster Ordnung des den Hochpaßfilter strukturierenden Programms gesetzt wird.

In Schritt S3 führt sodann ein beispielsweise durch ein eigenständiges Programm strukturierter digitaler Tiefpaßfilter die Tiefpaßfilterung der entsprechenden erfaßten und von driftüberlagerten Komponenten befreiten Vertikalbeschleunigungswerte der gefederten Masse X2i&min;&min; durch zwecks Ableitung eines aktuellen (momentanen) Wertes X2i(n) für jede Vertikalgeschwindigkeit, deren Phase so gerichtet ist, daß sie der Phase des jeweils entsprechenden der aktuell erfaßten Vertikalbeschleunigungswerte als integrierte Größe desselben entsprechen. Man beachte, daß die Grenzfrequenz des programmstrukturierten digitalen Tiefpaßfilters durch Wahl einer Variablen erster Ordnung aus dem strukturierenden Programm auf die jeweils passende Größe gesetzt werden kann. Darüberhinaus lassen sich die Berechnungen der entsprechenden Vertikalgeschwindigkeiten der gefederten Masse X2i&min;(n) im Wege von Integrationsrechenroutinen anstelle des digitalen Tiefpaßfilterprogramms durchführen.

Als nächstes kontrolliert in Schritt S4 die CPU 56c, ob der Absolutwert |X2i&min;(n)| einer jeden der in Schritt S3 aktuell errechneten und gesetzten Vertikalgeschwindigkeiten der gefederten Masse gleich ist oder größer als die oberen und unteren Vertikalgeschwindigkeits-Grenzschwellenwerte X2i1&min; oder nicht.

Im Falle von Ja, d. h. wenn in Schritt S4 der Absolutwert |X2i&min;(n)| einer jeden der in Schritt S3 aktuell errechneten und gesetzten Vertikalgeschwindigkeiten der gefederten Masse gleich ist oder größer als die oberen und unteren Vertikalgeschwindigkeits-Grenzschwellenwerte X2i1&min;, geht die Routine über zu Schritt S5, im anderen Falle zu Schritt S6.

In Schritt S5 wird der Steuermerker F für die Totzonenweite auf "1" gesetzt und der Nullquerungszähler CNT auf "0" zurückgestellt. Anschließend erfolgt die Übergabe des Ablaufs an Schritt S6.

In Schritt S6 wird von der CPU 56c geprüft, ob der Steuermerker F für die Totzonenweite auf "1" gesetzt ist. Bejahendenfalls wird die Routine an Schritt S7, ansonsten an Schritt S8 übergeben.

In Schritt S7 erfolgt durch die CPU 56c eine Prüfung dahinhingehend, ob der aktuelle Wert X2i&min;(n) und der vorhergehende Wert X2i&min;(n-1) der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse gleich ist oder kleiner als "0", d. h. ob die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; aktuell den Nullpunkt passiert hat.

Wird im Falle von Ja in Schritt S7 von der CPU 56c im Einzelnen festgestellt, daß das Produkt aus den aktuellen und vorhergehenden Werten der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse gleich ist oder kleiner als Null, d. h. daß die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; aktuell den Nullpunkt passiert, so geht die Routine zu Schritt S9, im anderen Falle zu Schritt S8.

In Schritt S9 wird der Nullquerungszähler CNT um plus Eins inkrementiert (CNT = CNT + 1), worauf der Ablauf an Schritt S10 überstellt wird.

In Schritt S10 überprüft die CPU 56c, ob der Stand des Nullquerungszählers CNT gleich ist oder größer als der Vorgabewert CNT&sub0; oder nicht. Bei CNT ≤ CNT&sub0; (Ja) in Schritt S10 geht die Routine zu Schritt S11, während sie bei CNT < CNT&sub0; (Nein) zu Schritt S8 springt.

In Schritt S11 erfolgt die Rückstellung des Steuermerkers F für die Totzonenweite auf "0" unter Löschen des Nullquerungszählers CNT, wonach die Routine zu Schritt S8 geht.

In Schritt S8 überprüft die CPU 56c, ob der Steuermerker F für die Totzonenweite bereits auf "1" gesetzt ist. In diesem Falle (Ja) in Schritt S8 wird der Ablauf an Schritt S12 überstellt, im anderen Falle (Nein) an Schritt S13.

Die CPU 56c setzt in Schritt S12 den Absolutwert |X2i&min;&sub0;| des Totzonen-Schwellenwertes auf den Vorgabewert X2i&min;00&min;, d. h. "0", worauf die Routine an Schritt S14 geht.

Andererseits wird in Schritt S13 durch die CPU 56c der Absolutwert |X2i&min;&sub0;| auf eine Anfangsgröße X2i0&min; gesetzt mit anschließender Weitergabe des Ablaufs an Schritt S14.

In diesem Schritt S14 kontrolliert die CPU 56c, ob der aktuelle Wert X2i&min;(n) der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse unter "0" liegt, d. h. negativ ist.

In diesem Falle (Ja) geht die Routine weiter an Schritt S15, im anderen Falle (Nein), d. h. bei positivem aktuellen Wert X2i&min;(n) in Schritt S14, wird der Ablauf an Schritt S16 überstellt.

In Schritt S15 errechnet die CPU 56c die Proportionalkonstante der Zielposition der Einfederungsphase α&sub1; in Übereinstimmung mit der Gleichung (5) unter Heranziehung der maximalen Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse für die Einfederungsphase (-X2i&min;MAX) des aktuellen Wertes X2i&min;(n) einer jeden der in Schritt S3 errechneten und gesetzten Vertikalgeschwindigkeiten der gefederten Masse sowie des in Schritt S12 oder S13 gesetzten negativen Totzonen-Schwellenwertes (-X2i&min;&sub0;), worauf die Routine an Schritt S17 geht. Man beachte, daß die Doppelklammern {} in Gleichung (5) weggelassen werden können, wenn die Absolutgröße | (-X2i&min;&sub0;| des negativen Totzonen-Schwellenwertes gleich ist dem positiven Totzonen- Schwellenwert |X2i&min;&sub0;| (α&sub1; = (X2i&min; - (-X2i&min;&sub0;)/(-2i&min;MAX)):

(α&sub1; = {(X2i&min; - (-X2i&min;&sub0;)}/(-2i&min;MAX) (5)

In Schritt S17 wird von der CPU 56c kontrolliert, ob die in Schritt S15 errechnete Proportional konstante der Zielposition der Einfederungsphase α&sub1; gleich ist oder größer als "1". Bejahendenfalls geht die Routine an Schritt S18, während sie im anderen Falle zu Schritt S19 springt.

In Schritt S19 wird die Proportionalkonstante der Zielposition der Einfederungsphase α&sub1; auf "1" gesetzt, worauf der Ablauf an Schritt S19 geht.

In Schritt S19 stellt die CPU 56c fest, ob die in Schritt S18 errechnete Proportionalkonstante der Zielposition der Einfederungsphase α&sub1; gleich ist oder kleiner als "0". Bei α&sub1; ≤ 0 (Ja) in Schritt S19 geht die Routine an Schritt S19, bei α&sub1; > 0 (Nein) an Schritt 21.

In Schritt S20 setzt die CPU 56c die Bedingung α&sub1; = "0", worauf die Routine an Schritt S21 geht.

In Schritt 21 errechnet die CPU 56c die Zielposition PD der Einfederungsphase, d. h. in Negativrichtung, nach der untenstehenden Gleichung (6) unter Einsatz der Maximal-Position der Einfederungsphase (-PMAX) sowie der in Schritt S15, S18 oder S20 gesetzten Proportionalkonstanten der Zielposition der Einfederungsphase α&sub1;. Anschließend geht die Routine an Schritt S22.

PD = α&sub1; · (-PMAX) (6).

Andererseits wird in Schritt S16 nach der untenstehenden Gleichung (7) unter Heranziehung der maximalen Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse für die Ausfederungsphase X2i&min;MAX, eines jeden der in Schritt S3 errechneten Vertikalgeschwindigkeitswerte X2i&min;, sowie des in Schritt S12 oder S13 gesetzten Totzonen-Schwellenwertes X&sub2;i&min;0 die Proportionalkonstante der Zielposition der Ausfederungsphase α&sub2; errechnet. Anschließend geht die Routine an Schritt S22.

α&sub2; = (X2i&min; + X2i&min;&sub0;)/X2i&min;MAX (7).

In Schritt S23 überprüft die CPU 56c, ob die Proportionalkonstante der Zielposition der Ausfederungsphase α&sub2; gleich ist oder größer als "1". Bei α&sub2; ≤ "1" (Ja) in Schritt S23 geht die Routine weiter an Schritt S24, bei Nein, d. h. α&sub2; < "1" an Schritt S23.

In Schritt S24 wird die Proportional konstante der Zielposition der Ausfederungsphase α&sub2; auf "1" gesetzt mit anschließender Weitergabe an Schritt S25.

In diesem Schritt S25 überprüft die CPU 56c, ob die Zielposition der Ausfederungsphase α&sub2; gleich ist oder kleiner als "0":

Bei α&sub2; ≤ 0 in Schritt S25 (Ja) geht die Routine an Schritt S26, bei Nein (α&sub2; > 0) an Schritt S27.

In Schritt S27 wird die Proportionalkonstante der Zielposition der Ausfederungsphase α&sub2; auf "0" gesetzt mit anschließender Weitergabe an Schritt S27.

In Schritt S27 erfolgt die Berechnung der Zielposition PD der Ausfederungsphase, d. h. in Positivrichtung, nach der untenstehenden Gleichung (8) unter Heranziehung der in Schritt S16, S24 oder S26 gesetzten Proportionalkonstanten der Zielposition der Ausfederungsphase α&sub2; sowie der Maximal-Position der Ausfederungsphase PMAX:

PD = α&sub2; · PMAX (8)

In Schritt S22 errechnet die CPU 56c die Subtraktionsgröße der in Schritt S21 oder S27 gesetzten aktuellen Position PD, die von der vorher in der Speichereinheit 56d aktualisierten und gespeicherten aktuellen Position PA in Abzug zu bringen ist, um den Drehwinkel der einzelnen Schrittschaltmotore 41FL bis 41RR als Schrittgröße S zu bestimmen. Anschließend geht die Routine zu Schritt S28.

In Schritt S28 überprüft die CPU 56c, ob der in Schritt S22 errechnete und gesetzte Absolutwert |S| der Schrittgröße (Regelgröße) gleich ist oder kleiner als die bereits früher gesetzte maximale Schrittgröße SMAX. Bejahendenfalls geht der weitere Ablauf an Schritt S29, im anderen Falle (Nein in Schritt S28) an Schritt S30.

In Schritt S29 setzt die CPU 56c direkt die in Schritt S22 errechnete Schrittgröße S als an den Schrittschaltmotor zu gebendes Steuersignal, worauf die Routine an Schritt S31 geht.

In Schritt S30 prüft die CPU 56c, ob S > "0" (positiv) Bei Ja (positiv) in Schritt S30 geht der weitere Ablauf an Schritt S32, bei Nein (S ≤ 0) an Schritt S33.

In Schritt S32 setzt die CPU 56c die Schrittgröße (Regelgröße) S als Steuersignal der einzelnen Schrittschaltmotore auf die maximale Schrittgröße SMAX mit anschließender Übergabe des Ablaufs an Schritt 31.

In Schritt S33 setzt die CPU 56c die Schrittgröße S, d. h. das Steuersignal der einzelnen Schrittschaltmotore, auf die maximale Schrittgröße im Minuswert (-SMAX), worauf die Routine an Schritt S34 überstellt wird.

In Schritt S31 erfolgt von der CPU 56c die Ausgabe der in einem der Schritte S29, S32 oder S33 gesetzten Schrittgröße in Form eines Steuersignals an die entsprechenden Schrittschaltmotore 59FL bis 59RR. Der weitere Ablauf geht an Schritt S34.

In Schritt S34 wird der aktuelle Wert X2i&min;(n) der jeweiligen Vertikalgeschwindigkeiten der gefederten Masse X2i&min;(n) in einem vorgegebenen Speicherbereich aktualisiert und als vorhergehnde Vertikalgeschwindigkeit X2i&min;(n-1) abgelegt. Die Routine geht anschließend zurück zum Hauptprogramm, d. h. zu Schritt S1 des nächsten Abfragezyklus.

Die Fig. 15A, 15B, 15C, 15D und 15E zeigen integral ein Zeitdiagramm, das die Wirkweise der Vorrichtung sowie des Verfahrens zur Steuerung von Dämpfungskräften in der hier behandelten Ausführungsform der Erfindung nach erfolgter und wiederholter Berechnung gemäß Fig. 14A und 14B darstellt.

Die Zeitablaufkurven in Fig. 15A bis 15E repräsentieren die Ergebnisse einer Simulation bei Geradeausfahrt eines Fahrzeugs mit eingebauter Dämpfungskraft-Steuervorrichtung und entsprechend angewandtem Verfahren gemäß der hier beschriebenen Ausführungsform mit relativ stabiler Geschwindigkeit auf einer Fahrbahn mit aufeinander folgenden Bereichen, die kleine ausgeprägte Erhöhungen bzw. Vertiefungen aufwiesen. Weitere Fahrbahnabschnitte ohne diese Vorsprünge und Vertiefungen waren nicht absolut eben (spiegelglatt), sondern wiesen ebenfalls kleinste Rillen und Rippen auf. Weiter waren die vom Fahrzeugmotor, Getriebe bzw. Antriebsstrang ausgehenden Schwingungen in den auf die Karosserie wirkenden Vertikalgeschwindigkeiten der gefederten Masse X2i&min; (i = FL, FR, RL und RR) nicht berücksichtigt. Weiter war der Einfachheit halber der Stand CNT&sub0; des Nullquerungszählers mit "5" angenommen.

Man beachte, daß der Nullpunkt einen Punkt bedeutet, bei dem jede der Vertikalgeschwindigkeiten der gefederten Masse X2i&min;&sub0; gleich Null ist, was einer Fahrzeughöhe entspricht, bei der weder Auf- noch Abwärtsbewegungen des Fahrzeugaufbaus zu beobachten sind. Weiter sei darauf hingewiesen, daß eine Zunahme im positiven Bereich eine Vergrößerung des Absolutwertes von X2i&min; und eine Abnahme im positiven Bereich eine Verkleinerung des Absolutwertes von X2i&min; im positiven Sinne sowie eine Zunahme von X2i&min; im negativen Bereich eine Verkleinerung des Absolutwertes von X2i&min; im positiven und eine Abnahme von X2i&min; im negativen Bereich eine Vergrößerung des Absolutwertes von X2i&min; im negativen Sinne bedeuten.

  • A) Bei Geradeausfahrt des Fahrzeugs auf der Fahrbahn während der Zeitdauer von t&sub0;&sub0;bis t&sub0;&sub4; passierte dieses den Bereich mit den ausgeprägten Erhöhungen etwa zum Zeitpunkt t&sub4;, wobei die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; relativ langsam und kleinsten Schwankungen unterworfen war. Die Zunahme dieser Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; begann wie aus Fig. 14A und 15B ersichtlich zum Zeitpunkt t&sub0;&sub0; im positiven Bereich, während ein Wechsel in die Abnahmerichtung zu einer gewissen Zeit zwischen t&sub0;&sub0; und t&sub0;&sub1; erfolgte, wobei der Gradient der Vergrößerung von X2i&min; allmählich kleiner wurde. Es folgte eine weitere Verringerung der Vertikalgeschwindigkeit. Zum Zeitpunkt t&sub0;&sub1; passierte die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; den Nullpunkt und fiel in den negativen Bereich ab. Anschließend ging zu einem gegebenen Zeitpunkt zwischen t&sub0;&sub1; und t&sub0;&sub2; der Abnahmegradient im negativen Bereich in Richtung positiven Bereich. Zum Zeitpunkt t&sub0;&sub2; wurde der Nullpunkt ein weiteres Mal von der Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; überquert. Zu einem gegebenen Zeitpunkt zwischen t&sub0;&sub2; und t&sub0;&sub3; ging die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; auf Null (in einem lokalen Maximalpunkt) mit erneuter Abnahme. Die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; passierte den Nullpunkt erneut zum Zeitpunkt t&sub0;&sub3; und ging sodann in die Richtung der Vergrößerung, d. h. in Richtung positiven Bereich. Sie querte den Nullpunkt ein weiteres Mal zum Zeitpunkt t&sub0;&sub4; und erfuhr eine Vergrößerung in positiver Richtung.


Da während der gesamten Zeit vom Zeitpunkt t&sub0;&sub0; bis zum Zeitpunkt t&sub0;&sub4; die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; jeweils die lokalen Minimal- und Maximalwerte erreichte, die sämtlichst nicht die vorbeschriebenen oberen und unteren Grenzschwellenwerte (±X2i1&min;) überschritten, erfolgte eine Berechnung gemäß der in Fig. 14A und 14B dargestellten Routine über die Schritte S4, S6 und S8 für jeden Abfragezyklus Δt. Da der Steuermerker F für die Totzonenweite noch immer auf "0" zurückgestellt war, durchlief die Routine den Schritt S13, in dem die positiven und negativen Totzonen- Schwellenwerte (±X2i&min;&sub0;) auf ihren Anfangswerten (±X2i&min;&sub0;) gehalten wurden.

Weiterhin überstiegen die lokalen Spitzen (Maximal- und Minimalwerte) der sich ändernden Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; nicht diese Totzonen-Schwellenwerte (±X2i&min;&sub0;), und nicht einmal die ursprünglich gesetzten Schwellenwerte der erweiterten Totzone. Wenngleich die Proportionalkonstante der Zielposition für die Ausfederungsphase α&sub2; in Schritt S16 aus Schritt S14 für jeden Zyklus ΔT errechnet wurde, während dem die Berechnung gemäß Fig. 14A und 14B in den beiden Zeitspannen zwischen den Zeitpunkten t&sub0;&sub0; und t&sub0;&sub1; sowie t&sub0;&sub2; und t&sub0;&sub3; erfolgte, in denen sich die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; im positiven Bereich befand, war also der Zähler der Gleichung (7) genau wie die Proportional konstante der Zielposition für die Ausfederungsphase α&sub2; immer negativ, da die lokalen Maximalwerte der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; in diesen Zeiträumen den positiven Schwellenwert für die Totzonenweite X2i&min;0 nicht überschritten. Damit passierte die Routine von Schritt S25 aus den Schritt S26, in dem die Proportionalkonstante der Zielposition der Ausfederungsphase α&sub2; und entsprechend ebenso die in Schritt S27 errechnete Zielposition PD auf "0" gesetzt wurde. Damit ging auch die in Schritt S27 errechnete Zielposition PD auf "0".

Wenngleich andererseits die Routine zur Berechnung der Proportionalkonstanten der Zielposition der Einfederungsphase α&sub1; für jeden Zyklus ΔT der Berechnungen gemäß Fig. 14A und 14B während der beiden anderen Zeitspannen zwischen den Zeitpunkten t&sub0;&sub1; und t&sub0;&sub2; sowie t&sub0;&sub3; und t&sub4; , in denen die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; negativ war, von Schritt S14 zu Schritt S15 überstellt wurde, überschritten die lokalen Minimalpunkte der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; während jeder der beiden Zeitspannen nicht den negativen Totzonen-Schwellenwert (-X2i&min;&sub0;). Damit war der Zähler in Gleichung (5) immer positiv und der Nenner immer negativ. Dementsprechend war auch die errechnete Proportionalkonstante der Zielposition der Einfederungsphase α&sub1; immer ein Negativwert, so daß also der Ablauf gemäß Fig. 14A und 14B von Schritt S19 zu Schritt S20 überstellt wurde. Auf diese Weise wurde die Proportionalkonstante der Zielposition der Einfederungsphase α&sub1; sowie damit auch die in Schritt S21 errechnete Zielposition PD auf "0" gesetzt. Wie vorstehend beschrieben wurde die in Schritt S21 ermittelte Zielposition PD weiter auf "0" gehalten. Damit war das in den Schritten S22 bis S31 ausgegebene Steuersignal, d. h. die Schrittgröße Sj, "0" und ergab sich die erreichte Zielposition P des Ventilkörpers mit "0". Die von den jeweiligen Stoßdämpfern 3FL bis 3RR ausgeübte Dämpfungskraft D/F entsprach sowohl in der Aus- wie auch der Einfederungsphase dem jeweils kleinsten Wert D/Fmin. Da die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; während der gesamten Zeit zwischen den Punkten t&sub0;&sub0; und t&sub0;&sub4; relativ langsam bzw. niedrig war, wurde der Fahrzeugaufbau, d. h. die gefederte Masse, nur mit langsamen Schwingungen von geringer Schwingungsweite beaufschlagt, so daß ein ungestörtes Fahrverhalten gegeben war. Man beachte, daß durch Nichtansprechen der Schrittschaltmotore die Geräuschsituation dieser Motore und des Ventilkörpers insgesamt während der gesamten Zeit zwischen t&sub0;&sub0; und t&sub0;&sub4; verbessert war.

  • B) Als nächstes überfuhr unmittelbar im Anschluß an den Zeitpunkt t&sub0;&sub4; das Fahrzeug den Fahrbahnbereich mit ausgeprägten Vertiefungen, so daß die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; im positiven Bereich weiter beschleunigt wurde. Zum Zeitpunkt t&sub0;&sub5; überschritt die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; den höher als der positive Totzonen-Schwellenwert X2i&min;&sub0; eingestellten positiven Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert X2i01&min; für schwache Dämpfung. Anschließend nahm die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; weiter zu, um schließlich zum Zeitpunkt t&sub0;&sub6; den positiven oberen Vertikalgeschwindigkeits- Grenzschwellenwert X2i01&min; zu überschreiten. Da während der Zeit zwischen t&sub0;&sub4; und t&sub0;&sub5; die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; den positiven oberen Vertikalgeschwindigkeits-Grenzschwellenwert X2i01&min; für jeden Abfragezyklus ΔT der Berechnungen gemäß Fig. 14A und 14B noch nicht überschritten hatte, wurde die Routine von Schritt S4 zu Schritt S6 übergeben sowie Schritt S8, in dem der Steuermerker F für die Totzonenweite auf "0" gesetzt wurde, zu Schritt S13, in dem die positiven und negativen Totzonen-Schwellenwerte (±X2i&min;&sub0;) auf den Anfangsgrößen (±X2i&min;0) gehalten wurden. Weiter wurde die Proportionalkonstante der Zielposition der Ausfederungsphase (Koeffizient) α&sub2; in dem von Schritt S14 aus eingenommenem Schritt S16 errechnet. Da die Proportionalkonstante der Zielposition der Ausfederungsphase α&sub2; nicht gleich war oder größer als "1" bzw. gleich oder kleiner als "0", wurde in Schritt S27 die Zielposition PD nach der Proportionalkonstanten α&sub2; errechnet. Das der Zielposition PD folgende Steuersignal wurde in den Schritten S22 bis S31 als Schrittgröße Sj ausgegeben. Die Ansprechung des Schrittschaltmotors des jeweiligen variablen Stoßdämpfers erfolgte auf Echtzeitbasis, so daß die Zielposition P nachgeführt wurde. Man beachte, daß keine so wirksame Abdämpfung der Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; erfolgte, da die Dämpfungskraft in Position P, die während der Zeit zwischen t&sub0;&sub4; und t&sub0;&sub5; bis zu dem Zeitpunkt erreicht wurde, an dem die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; den positiven Schwellenwert X2i&min;&sub0;&sub1; für schwache Dämpfung überschritt, für sowohl die Aus- als auch die Einfederungsphase immer noch auf dem niedrigsten Wert lag.


Da jedoch während der Zeit zwischen t&sub0;&sub5; und t&sub0;&sub6; die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; noch nicht den positiven oberen Grenzschwellenwert X2i&min;&sub0;&sub1; für jeden Abfragezyklus ΔT der Berechnungen nach Fig. 14A und 14B erfolgte, überschritten hat, wurde die Routine von Schritt S4 an Schritt S6 sowie von Schritt S8, in dem der Steuermerker F für die Totzonenweite auf "0" zurückgestellt wurde, an Schritt S13 überstellt, in dem die positiven und negativen Totzonen-Schwellenwerte (±X2i&min;0) auf den Anfangsgrößen gehalten wurden. Außerdem wurde in dem von Schritt S14 aus eingenommenen Schritt S16 die Proportionalkonstante (Koeffizient) der Zielposition für die Ausfederungsphase α&sub2; errechnet. Da diese Proportionalkonstante α&sub2; nicht gleich war oder größer als "1" bzw. gleich oder kleiner als "0", wurde in Schritt S27 die Zielposition PD nach der Proportionalkonstanten α&sub2; der Ausfederungsphase ermittelt. Das der Zielposition PD folgende Steuersignal wurde in den Schritten S22 bis S31 als Schrittgröße Sj ausgegeben. Die Ansprechung des Schrittschaltmotors des jeweiligen variablen Stoßdämpfers erfolgte auf Echtzeitbasis, so daß die Zielposition P nachgeführt wurde. Man beachte, daß keine so wirksame Abdämpfung der Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; erfolgte, da die Dämpfungskraft in Position P, die während der Zeit zwischen t&sub0;&sub4; und t&sub0;&sub5; bis zu dem Zeitpunkt erreicht wurde, an dem die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; den positiven Schwellenwert X2i&min;&sub0;&sub1; für schwache Dämpfung überschritt, für sowohl die Aus- als auch die Einfederungsphase immer noch auf dem niedrigsten Wert lag.

Da jedoch während der Zeit zwischen t&sub0;&sub5; und t&sub0;&sub6; die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; noch nicht den positiven oberen Grenzschwellenwert X2i&min;&sub1; für jeden Abfragezyklus ΔT der Berechnungen nach Fig. 14A und 14B überschritten hat, wurde die Routine von Schritt S4 an Schritt S6 und S8 sowie an Schritt S13 weitergegeben, weil der Steuermerker F für die Totzonenweite noch immer auf auf "0" zurückgestellt war, wobei die positiven und negativen Totzonen-Schwellenwerte (±X2i&min;0) auf den Anfangsgrößen gehalten wurden. Sodann wurde in gleicher Weise wie für die Zeitspanne t&sub0;&sub4; bis t&sub0;&sub5; die Zielposition PD errechnet und so eingestellt, daß das der Zielposition PD folgende Steuersignal in den Schritten S22 bis S31 als Schrittgröße Sj ausgegeben wurde. Die Ansprechung eines jeden der mechanisch mit den einzelnen variablen Stoßdämpfern 41FR bis 41RR verbundenen Schrittschaltmotore erfolgte auf Echtzeitbasis, so daß die Position P nachgeführt und geregelt wurde. Die zu diesem Zeitpunkt für jeden Abfragezyklus ΔT erreichte Dämpfungskraft D/F der Ausfederungsphase ist die effektive Dämpfungszeit, die der Richtung und Größe der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; entspricht, so daß der Gradient der Zunahme derselben allmählich kleiner wurde. Die spezifische Wirkung der Dämpfungskraft ist wie mit Bezug auf Fig. 11A bis 11C erläutert.

  • C) Danach begann die zum Zeitpunkt t&sub0;&sub6; über dem positiven oberen Grenzschwellenwert X2i&min;&sub1; liegende Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; zu einer bestimmten Zeit zwischen t&sub0;&sub6; und t&sub0;&sub7; im positiven Bereich abzunehmen, wodurch der Gradient der Zunahme oder Vergrößerung durch die Dämpfwirkung allmählich kleiner wurde, um zum Zeitpunkt t&sub0;&sub7; bis unter den positiven oberen Grenzschwellenwert der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min;&sub1; abzufallen.


Im ersten Abfragezyklus der Berechnungen gemäß Fig. 14A und 14B nach dem Zeitpunkt t&sub0;&sub5; ging die Routine von Schritt S4 zu Schritt S5, um den Merker F für die Totzonenweite auf "1" zu setzen und den Nullquerungszähler CNT erneut zu löschen (CNT = 0), worauf von Schritt S6 an Schritt S7 übergeben wurde. Der Ablauf ging jedoch von Schritt S7 zu Schritt S8, da die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; immer noch positiv war und das Produkt aus dem aktuellen Wert X2i&min;(n) und dem vorhergehenden Wert X2i&min;(n-1) im positiven Bereich lag. Anschließend ging die Routine von Schritt S8 zu Schritt S12, um die positiven und negativen Totzonen-Schwellenwerte (±X2i&min;0) auf eine vorgegebene Größe, beispielsweise Null (±X2i00&min; = "0"), zu setzen. Unter Heranziehung des auf "0" gesetzten positiven Totzonen-Schwellenwertes X2i0&min; wurde in den Schritten S14, S16 sowie S23 bis S27 die Zielposition PD errechnet. Das der Zielposition PD folgende Steuersignal wurde in den Schritten S22 bis S31 als Schrittgröße Sj ausgegeben. Die Ansprechung eines jeden der den einzelnen variablen Stoßdämpfern zugeordneten Schrittschaltmotore erfolgte für die Zielposition PD auf Echtzeitbasis, so daß die Position P nachgeführt und eingeregelt wurde. Anschließend wurde der Ablauf zumindest bis zum Zeitpunkt t&sub0;&sub7; wiederholt, so daß die in Richtung und Größe der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; entsprechende effektive Dämpfungskraft D/F freigesetzt wurde. Die Dämpfungskraft der Ausfederungsphase D/F wurde jedoch zumindest während der Zeitspanne von t&sub0;&sub6; bis t&sub0;&sub7; um ein Verhältnis zwischen dem Nenner und Zähler in Gleichung (7) größer, das der eingeengten Totzonenweite entspricht, wobei insbesondere bei ausgeschalteter Totzone und mindestens bei in den positiven Bereich fallender Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; die letztere günstig gedämpft und konvergiert wurde. Diese Wirkung beruht auf dem Umstand, daß die als Ausgangsschwingung der Karosserie angefallene Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; so groß war, daß sie den positiven oberen Grenzschwellenwert X2i1&min; überstieg.

  • D) Nach Reduzierung der im positiven Bereich verringerten Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; bis unter den positiven oberen Vertikalgeschwindigkeits-Grenzschwellenwert X2i1&min; zum Zeitpunkt t&sub0;&sub7; folgte eine Verringerung der positiven Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; bis unter den positiven Schwellenwert X2i01&min; für schwache Dämpfung, der mit dem positiven Totzonen-Schwellenwert X2i0&min; zusammen aufgrund der Ausschaltung der Totzone zum Zeitpunkt t&sub0;&sub8; gegen Null ging. Infolge Einwirkung der starken Schwingung der gefederten Masse querte die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; den Nullpunkt zum Zeitpunkt t&sub0;&sub9;, um erneut abzunehmen, und passierte den negativen Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert (-X2i01&min;) zum Zeitpunkt t&sub1;&sub0;. In der Zeit nach t&sub0;&sub7; ergaben sich die gleichen Abläufe gemäß Fig. 14A und 14B wie zwischen den Zeitpunkten t&sub0;&sub6; und t&sub0;&sub7;. Da von der Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; in der Zeit zwischen t&sub0;&sub7; und t&sub0;&sub8; der positive obere Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert X2i1&min; überschritten und verringert wurde, ergab sich die unter Ausschaltung der Totzone in Richtung und Größe der Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; entsprechende effektive Dämpfungskraft D/F. Während der Zeit zwischen den Zeitpunkten t&sub0;&sub8; und t&sub0;&sub9; jedoch nahm die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; ab und überschritt den positiven Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert X2i01&min; für schwache Dämpfung, so daß die Dämpfungskräfte D/F in sowohl der Aus- als auch der Einfederungsphase als Mindestdämpfungskräfte D/Fmin anstanden. Dadurch wurde die Dämpfwirkung verringert. Die normalgesteuerte Dämpfungskraft der Ausfederungsphase D/FN ist jedoch ab dem Zeitpunkt t&sub0;&sub6;, wo keine Steuerung der Totzonenweite erfolgte, offensichtlich kleiner als die Dämpfungskraft der Ausfederungsphase D/F bei Einengung der Totzone D/F, wie dies die gestrichelte Darstellung in Fig. 15E ausweist. Die Dämpfwirkung auf die positiv gehende Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; kann im Falle von D/FN entsprechend reduziert werden. Weiter stand die normalgesteuerte Dämpfungskraft D/FN, welche die Mindest-Dämpfungskraft D/Fmin beistellte, früher als zum Zeitpunkt t&sub0;&sub8; an. In der Kombination dieser Merkmale kann die Dämpfwirkung für die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; weiter verringert werden.


Andererseits erfolgte im ersten Abfragezyklus des Routineablaufs gemäß Fig. 14A und 14B nach dem Zeitpunkt t&sub0;&sub9; die Weitergabe von Schritt S4 an Schritt S6 sowie anschließend an Schritt S7. Hierbei passierte zum Zeitpunkt t&sub0;&sub9; die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; den Nullpunkt, so daß ein Wechsel derselben vom positiven in den negativen Bereich erfolgte. Da das Produkt aus dem vorhergehenden und dem aktuellen Wert negativ war, wurde der Ablauf weitergegeben an Schritt S9, in dem der Nullquerungszähler CNT um Eins auf "1" inkrementiert wurde. Da jedoch in dem nachfolgenden Schritt S10 der Stand des Zählers CNT kleiner als der Vorgabewert CNT&sub0;, nämlich "5" war, erfolgte die Weitergabe der Routine an Schritt S8. Als nächstes wurden in Schritt S12 die positiven und negativen Totzonen-Schwellenwerte (±2i0&min;) in die Vorgabewerte (±X2i00 = "0") umgesetzt und wurde die Routine von Schritt S14 an Schritt S15 zur Ermittlung der Proportional konstanten der Zielposition für die Einfederungsphase, d. h. des Koeffizienten α&sub1;, übergeben. Da diese Proportionalkonstante α&sub1; weder gleich "1" noch kleiner als "0" war, wurde für diese die entsprechende Zielposition PD errechnet. Das die Zielposition PD nachführende Steuersignal wurde in den Schritten S22 bis S31 als Schrittregelgröße Sj an den jeweiligen Schrittschaltmotor ausgegeben. Da sich in Schritt S7 die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; immer noch im negativen Bereich befand, war das Produkt aus dem vorhergehenden und dem aktuellen Wert positiv und wurde zur Berechnung der Zielposition PD für die Einfederungsphase gemäß den Schritten S14 bis S21 die Routine an Schritt S8 übergeben. In den Schritten S22 bis S31 wurde die Schrittschaltgröße Sj zur Beistellung der Zielposition PD als Steuersignal ausgegeben. Die Ansprechung der mit den entsprechenden variablen Stoßdämpfern verbundenen einzelnen Schrittschaltmotore 41FR bis 41RR erfolgte auf Echtzeitbasis, so daß die Position P nachgeführt und geregelt wurde. Da jedoch die Dämpfkraft in Position P, die erreicht wurde im Zeitraum zwischen t&sub0;&sub9; und t&sub1;&sub0;, in dem die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse den negativen Schwellenwert (-X2i01&min;) überschritt, in sowohl der Aus- wie auch der Einfederungsphase immer noch auf dem niedrigsten Wert D/Fmin lag, wurde die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; nicht so wirksam gedämpft.

  • E) Wenngleich die zum Zeitpunkt t&sub1;&sub0; unter den negativen Schwellenwert (-X2i01&min;) abgesunkene Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; weiter in den negativen Bereich hinein abnahm, erfolgte schon bald entsprechend der an anderer Stelle noch zu beschreibenden günstigen Dämpfwirkung der variablen Stoßdämpfer eine Abnahme des Gradienten. Anschließend passierte und vergrößerte die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; zum Zeitpunkt t&sub1;&sub1; den vorerwähnten negativen Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert (-X2i01&min;), nachdem sie zu einer bestimmten Zeit zwischen t&sub1;&sub0; und t&sub1;&sub1; erneut auf eine Zunahme in Richtung positiven Bereich gewechselt hatte. Weiter kreuzte die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; zum Zeitpunkt t&sub1;&sub2; den Nullpunkt, um anschließend in positiver Richtung wieder zuzunehmen. Zum Zeitpunkt t&sub1;&sub3; überschritt sie sodann den positiven Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert X2i01&min; für schwache Dämpfung. Man beachte, daß während der Zeit zwischen t&sub1;&sub0; und t&sub1;&sub1; die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; nicht unter dem negativen Schwellenwert (-X2i1&min;) lag. Für jeden Abfragezyklus ΔT der Routine gemäß Fig. 14A und 14B fanden nach dem Zeitpunkt t&sub1;&sub2; mit Ausnahme der Inkrementierung des Nullquerungszählers CNT die gleichen Abläufe statt wie im Zeitraum zwischen t&sub0;&sub9; und t&sub1;&sub0; . Während der Zeitspanne zwischen t&sub1;&sub0; und t&sub1;&sub1; lag die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; über dem negativen Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert (-X2i01&min;) für schwache Dämpfung, so daß eine effektive Dämpfungskraft D/F abgeleitet werden konnte, die hinsichtlich Richtung und Größe der um eine dem Wegfall der Totzone entsprechend erhöhten Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; entsprach. Während der Zeit zwischen den Punkten t&sub1;&sub0; und t&sub1;&sub1; lag die negativ gehende Vertikalgeschwindigkeit Masse X2i über dem negativen unteren Grenzschwellenwert (-X2i1&min;). Die Dämpfungskräfte D/FN der Aus- und Einfederungsphase ergaben sich als Mindestdämpfungskräfte D/Fmin, die Dämpfwirkung wurde verringert.


Die in Fig. 15E gestrichelt dargestellte normalgesteuerte Dämpfungskraft der Ausfederungsphase D/FN war jedoch ab dem Zeitpunkt t&sub1;&sub0;, wo keine Steuerung der Totzonenweite erfolgte, offensichtlich kleiner als die Dämpfungskraft der Einfederungsphase D/F bei Einengung (Ausschaltung) der Totzone D/F, so daß die Dämpfwirkung auf die positiv gehende Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; im Falle einer normal gesteuerten Dämpfungskraft der Einfederungsphase D/FN entsprechend reduziert wurde. Da weiterhin der Zeitpunkt, an dem die normalgesteuerte Dämpfungskraft D/FN der Einfederungsphase aus der Mindestdämpfungskraft der Einfederungsphase D/Fmin anfiel, später liegt als der Zeitpunkt t&sub1;&sub0;, und der Zeitpunkt, an dem die Dämpfungskraft D/FN auf die Mindestdämpfungskraft D/Fmin zurückgeführt wurde, früher als der Zeitpunkt t&sub1;&sub1;, dürfte die Dämpfwirkung im Falle der D/FN sogar noch niedriger sein als im Falle der Dämpfungskraft D/F, bei welcher die Totzone im Wege eines Synergieeffekts (zeitliche Abweichungen) gegen die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; eingeengt (ausgeschaltet) ist.

Darüberhinaus war im ersten Abfragezyklus der Berechnungen nach Fig. 14A und 14B nach dem Zeitpunkt t&sub1;&sub2;, zu dem die positiv gehende Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; den Nullpunkt überquerte, in Schritt S7 das Produkt aus dem aktuellen und dem vorhergehenden Wert der Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; negativ und wurde in Schritt S9 der Nullquerungszähler CNT um Eins auf "2" inkrementiert. Im nachfolgenden Schritt S10 war jedoch der Zählwert dieses Zählers kleiner als "5", dem gesetzten Vorgabewert CNT&sub0;. Anschließend ging die Routine von Schritt 8 zu Schritt 12, so daß die positiven und negativen Totzonen-Schwellenwerte (±X2i0&min;) weiter auf dem Vorgabewert (±X2i00&min; = "0") gesetzt wurden. Da die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; unmittelbar nach dem Zeitpunkt t&sub1;&sub2; bereits positiv war, wurde in den Schritten S16 bis S27 die Zielposition PD in Übereinstimmung mit der Proportional konstanten der Zielposition für die Einfederungsphase α&sub2; errechnet. Das der Zielposition PD nachzuführende Steuersignal wurde in den Schritten S22 bis S31 als Schrittgröße Sj ausgegeben. Das Produkt aus dem aktuellen und dem vorhergehenden Wert war positiv und es wurde die Routine an Schritt S8 überstellt. Es folgte in den Schritten S16 bis S27 die Berechnung der Zielposition PD der Ausfederungsphase. In den Folgeschritten S22 bis S31 wurde die Schrittgröße zur Beistellung der Zielposition PD als Steuersignal ausgegeben. Die Ansprechung der einzelnen Schrittschaltmotore eines jeden der variablen Stoßdämpfer erfolgte auf Echtzeitbasis, so daß die Position P nachgeführt und geregelt wurde. Die Dämpfungskräfte D/F der Ein- und Ausfederungsphase der Position P, die in der Zeit t&sub1;&sub2; und t&sub1;&sub3;, in welcher die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; den positiven Schwellenwert X&sub2;i01&min; für schwache Dämpfung nicht überschritten hat, erreicht wurden, standen als Mindest-Dämpfungskräfte D/Fmin sowohl der Aus- als auch der Einfederungsphase an. Aus diesem Grunde konnte die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; nicht wirksam gedämpft werden.

Wenngleich weiterhin die über dem positiven Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert X2i01&min; für schwache Dämpfung liegende Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; zum Zeitpunkt t&sub1;&sub3; im positiven Bereich weiter zunahm, wurde aufgrund des günstigen Dämpfungseffekts des entsprechenden Stoßdämpfers der Gradient der Vergrößerung bald kleiner, um schließlich zu einer bestimmten Zeit zwischen t&sub1;&sub3; und t&sub1;&sub4; auf Abnahme im positiven Bereich überzuwechseln. Zum Zeitpunkt t&sub1;&sub4; passierte die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; erneut den positiven Schwellenwert X2i01&min;. Außerdem kreuzte sie zum Zeitpunkt t&sub1;&sub5; den Nullpunkt, um bei t&sub1;&sub6; bis unter den negativen Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert (-X2i01&min;) für schwache Dämpfung abzufallen. Während der Zeit von t&sub1;&sub3; bis t&sub1;&sub4; jedoch überschritt wie aus Fig. 15A ersichtlich die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; nicht den positiven oberen Schwellenwert X2i1&min;.

Während der Zeit, da die erste Routine gemäß Fig. 14A und 14B im Anschluß an den Zeitpunkt t&sub1;&sub3; durchgeführt wurde, bis unmittelbar vor dem Zeitpunkt t&sub1;&sub4; wurden mit Ausnahme der Inkrementierung des Nullquerungszählers CNT die gleichen Abläufe durchgeführt wie während des Zeitraums von t&sub1;&sub2; bis t&sub1;&sub3;. In diesem Zeitraum zwischen t&sub1;&sub3; und t&sub1;&sub4; überschritt die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; jedoch den positiven Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert X2i01&min; für schwache Dämpfung, so daß die in Richtung und Größe der Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; unter Ausschluß der Totzone entsprechende effektive Dämpfungskraft D/F anstand. Weiter lag während der Zeit zwischen t&sub1;&sub4; und t&sub1;&sub5; die negativ gehende Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; über dem positiven Schwellenwert X2i01&min;, so daß als Dämpfungskräfte D/F sowohl der Aus- als auch der Einfederungsphase die Mindest-Dämpfungskräfte D/Fmin anfielen. Die Dämpfwirkung war entsprechend verringert.

In diesem Falle jedoch war die zum Zeitpunkt t&sub1;&sub0;, an dem keine Steuerung der Totzone erfolgte, abgeleitete normalgesteuerte Dämpfungskraft D/FN offensichtlich kleiner als die Dämpfungskraft der Ausfederungsphase D/F (durchgezogene Linie in Fig. 15E) bei eingeengter Totzonenweite entsprechend der gestrichelten Darstellung in Fig. 15E, so daß also eine Abnahme der Dämpfwirkung im Falle von D/FN gegen die negativ gehende Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; zu erwarten war. Weiter lagen bei der normalgesteuerten Dämpfungskraft D/FN der Ausfederungsphase der Zeitpunkt, an dem die Dämpfungskraft D/FN die Mindest-Dämpfungskraft D/Fmin passierte, deutlich hinter dem Zeitpunkt t&sub1;&sub3;, und der Zeitpunkt, an dem die Dämpfungskraft D/FN als Mindestkraft D/Fmin anstand, deutlich vor dem Zeitpunkt t&sub1;&sub4;. Außerdem war zu erwarten, daß die durch die D/FN gegen die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; erzielte Dämpfwirkung im Rahmen der Synergiewirkung eine weitere Reduzierung erfahren.

Anschließend war im ersten Abfragezyklus, in dem die Routine gemäß Fig. 14A und 14B nach dem Nullquerungszeitpunkt t&sub1;&sub5; durchgeführt wurde, in Schritt 7 das Produkt aus dem vorhergehenden und dem aktuellen Wert der Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; genau wie zum Zeitpunkt t&sub0;&sub9; negativ und wurde in Schritt S9 der Nullquerungszähler CNT um Eins auf "3" inkrementiert. Da jedoch im nachfolgenden Schritt S10 der Zähler CNT einen kleineren Wert als "5" auswies, wurde der Ablauf von Schritt S8 an Schritt S12 übergeben, um die positiven und negativen Totzonen-Schwellenwerte (±X2i0&min;) auf dem Vorgabewert (±X2i00&min;) = "0") zu halten. Nachdem die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; bereits den negativen Wert ergab, wurde in den Schritten S14 sowie S15 bis S21 die der Zielposition- Proportionalkonstanten der Ausfederungsphase α&sub1; entsprechende Zielposition PD errechnet. Das Steuersignal für die Nachführung von PD in die errechnete Zielposition wurde in den Schritten S22 bis S31 als Schrittgröße Sj ausgegeben. Da die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; in Schritt S7 noch immer negativ war, war das Produkt aus dem aktuellen und dem vorhergehenden Wert positiv und wurde die Routine an Schritt S8 übergeben. In gleicher Weise wie vorbeschrieben wurde in den Schritten S15 bis S21 die Zielposition PD der Einfederungsphase errechnet und in den Schritten S22 bis S31 die Schrittgröße Sj als Steuersignal für die Einstellung dieser Zielposition ausgegeben. Die Ansprechung des Schrittmotors eines jeden der variable Stoßdämpfer erfolgte auf Echtzeitbasis, so daß die Position P in die errechnete Zielposition PD nachgeführt wurde. Die für die Position P in der Zeit zwischen t&sub1;&sub5; und t&sub1;&sub6;, in der die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min;, den negativen Vertikalgeschwindigkeits- Schwellenwert (-X2i01&min;) überschritt, erreichten Dämpfungskräfte standen immer noch in sowohl der Ein- als auch der Ausfederungsphase als Mindest-Dämpfungskräfte D/Fmin an. Es wurde also die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; zu diesem Zeitpunkt nicht so wirksam abgedämpft.

Damit wies nach dem Zeitpunkt t&sub6; in der erfindungsgemäßen Ausführungsform mit eingeengter (d. h. im wesentlichen ausgeschalteter) Totzone gegenüber dem Fall, da die Totzonenweite nicht variiert oder gesteuert wird, die effektive Dämpfungskraft D/F einen der Größe und Richtung der betreffenden Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; entsprechenden hohen Wert auf und lag der Zeitpunkt, an dem diese Vertikalgeschwindigkeit in den Bereich niedriger Dämpfungskraft, d. h. den zur Sicherstellung des erwünscht hohen Fahrkomforts gesetzten weichen Bereichs (S-S-Bereichs) eintrat, später und der Zeitpunkt, an dem sie den weichen Bereich überschritt früher. Es wird also die Zeitspanne, während der die Dämpfungskraft wirksam ist, verlängert. Wie in Fig. 15A durch die gestrichelte Linie dargestellt, weist damit die andere Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min;N nach dem Zeitpunkt t&sub0;&sub5; bis etwa zum Zeitpunkt t&sub1;&sub6;, wo die Totzonenweite nicht reguliert oder gesteuert wird, immer noch eine große Schwingungsweite und Schwingungsdauer auf. Damit war der Fahrzeugaufbau bzw. die gefederte Masse Schwankungen unterworfen. In der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung jedoch wurde durch die bevorzugte Dämpfwirkung die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; schnell konvergiert, wie dies die durchgezogene Linie in Fig. 15A ausweist. Damit wurden die Schwingungsweite und Schwingungsdauer der Geschwindigkeit X&sub2;i&min; reduziert.

Infolgedessen kann das Schwanken bzw. Schaukeln der Karosserie unterdrückt werden und wird gleichzeitig über eine hohe Konvergenzkraft das Gefühl hoher Fahrstabilität vermittelt.

  • F) Die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; nahm danach im Anschluß an den Zeitpunkt t&sub1;&sub5; im negativen Bereich weiter ab. Da das Fahrzeug zu einer bestimmten Zeit unmittelbar nach dem Zeitpunkt t&sub1;&sub5; die ausgeprägte Vertiefung der Fahrbahn überfuhr, wurde die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; weiter beschleunigt in der Weise, daß sie zum Zeitpunkt t&sub1;&sub6; den negativen unteren Vertikalgeschwindigkeits-Grenzschwellenwert (-X2i01&min;) und zum Zeitpunkt t&sub1;&sub7; negativen unteren Vertikalgeschwindigkeits-Grenzwert (-X2i1&min;) kreuzte bzw. überschritt. Der Gradient der Abnahme wurde jedoch aufgrund der effektiven Dämpfungskraft der einzelnen Stoßdämpfer schon bald allmählich kleiner. Zu einer gegebenen Zeit zwischen t&sub1;&sub7; und t&sub1;&sub8; wechselte die Geschwindigkeit X&sub2;i&min; wieder in Richtung Zunahme im negativen Bereich und überschritt zum Zeitpunkt t1&min; erneut den unteren Grenzschwellenwert (-X2i1&min;). Es fanden mit Ausnahme der Inkrementierung des Nullquerungszählers CNT ab einem Startpunkt, an dem die ersten Berechnungen gemäß Fig. 14A und 14B durchgeführt wurden, bis zum Endpunkt der Routine unmittelbar vor dem Zeitpunkt t&sub1;&sub7; für jeden Abfragezyklus ΔT die gleichen Abläufe statt wie während der Zeit zwischen t&sub1;&sub5; und t&sub1;&sub6;. Da während der Zeit zwischen t&sub1;&sub3; und t&sub1;&sub4; die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; den positiven Schwellenwert X2i01&min; für schwache Dämpfung überschritt, kann unter Ausschaltung der Totzone die in Richtung und Größe der Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; entsprechende effektive Dämpfungskraft D/F beigestellt werden. Weiter wurde im Rahmen des ersten Abfragezyklus der Berechnungen gemäß Fig. 14A und 14B nach dem Zeitpunkt t&sub1;&sub7; die Routine in gleicher Weise wie zum Zeitpunkt t&sub0;&sub6; von Schritt S4 an Schritt SS übergeben, so daß der Steuermerker F für die Totzonenweite wieder auf "1" gesetzt, der Nullquerungszähler CNT gelöscht und letzendlich die Routine von Schritt S6 an Schritt S7 überstellt wurde. Die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; war jedoch immer noch durchgehend negativ, während das Produkt aus dem aktuellen und dem vorhergehenden Wert (X&sub2;i&min;(n) · X&sub2;i&min;(n-1) ≤ 0) positiv war, so daß die Routine von Schritt S8 an Schritt S12 weitergegeben wurde, um die positiven und negativen Totzonen-Schwellenwerte (±X2i0&min;) auf den Vorgabewerten (±X2i00&min; = "0") zu halten.


Als nächstes wurde in den Schritten S15 bis S21 die Zielposition PD der Einfederungsphase errechnet. Mit den Schritten S22 bis S31 erfolgte die Ausgabe des Steuersignals zur Nachführung der Position PD als Schrittgröße Sj. Die Ansprechung der den einzelnen Stoßdämpfern mit variabler Dämpfungskraft zugeordneten Schrittschaltmotore erfolgte auf Echtzeitbasis, so daß die Position P auf die errechnete Zielposition PD nachgeführt und eingeregelt wurde. Anschließend wurde der vorbeschriebene Ablauf zumindest bis zum Zeitpunkt t1&min; wiederholt. Genau wie in der Zeit zwischen t&sub0;&sub6; und t&sub0;&sub7; wurde eine hinsichtlich Größe und Richtung der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; entsprechende effektive Dämpfungskraft D/F beigestellt.

  • G) Nachdem anschließend zum Zeitpunkt t&sub1;&sub8; die positiv gehende Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; im negativen Bereich den negativen unteren Schwellenwert (-X&sub2;i&min;&sub1;) überschritten hatte, überquerte sie zum Zeitpunkt t&sub1;&sub9; den dem negativen Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert (X2i01&min;) für schwache Dämpfung angenäherten Nullpunkt und erneut zum Zeitpunkt t&sub2;&sub0; infolge Reaktion auf die weiteren starken Schwingungen der gefederten Masse. Weiter überstieg zum Zeitpunkt t&sub2;&sub1; die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; den positiven Schwellenwert X2i01&min; für schwache Dämpfung. Ab dem Zeitpunkt der ersten Berechnungen gemäß Fig. 14A und 14B nach dem Zeitpunkt t&sub1;&sub8; bis unmittelbar nach dem Nullquerungszeitpunkt t&sub2;&sub0; wurden für jeden Abfragezyklus ΔT die Abläufe des Zeitraums t&sub1;&sub8; bis t&sub1;&sub9; wiederholt. In der Zeit von t&sub1;&sub8; bis t&sub1;&sub9; lag die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; unter dem negativen Schwellenwert X&sub2;i01&min; für schwache Dämpfung, so daß eine Dämpfungskraft D/F bereitgestellt wurde, die hinsichtlich Richtung und Größe der Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; unter Ausschaltung der Totzone entsprach. Weiter wurde im ersten Abfragezyklus der Berechnungen gemäß Fig. 14A und 14B die Routine in gleicher Weise wie zum Zeitpunkt t&sub0;&sub6; von Schritt S4 an Schritt S5 übergeben, um den Steuermerker F für die Totzonenweite erneut auf "1" zu setzen, und der Nullquerungszähler CNT gelöscht. Von Schritt S6 ging die Routine an S7. Da jedoch die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; und auch das Produkt aus dem dem aktuellen und dem vorhergehenden Wert immer noch positiv waren, wurde die Routine von Schritt S8 an Schritt S12 überstellt, um die positiven und negativen Totzonen-Schwellenwerte (±Xi0&min;) auf die Vorgabewerte (±X2i00&min; = "0") einzustellen. Als nächstes wurde in den Schritten S15 bis S21 die Zielposition PD der Einfederungsphase berechnet. Anschließend wurde mit den Schritten S22 bis S31 das Steuersignal zur Nachführung der Zielposition PD als Schrittgröße Sj ausgegeben. Die Ansprechung der Schaltmotore eines jeden der Stoßdämpfer mit variabler Dämpfungskraft erfolgte auf Echtzeitbasis, so daß die Position P auf die Zielposition PD eingeregelt wurde. Danach wurden die vorbeschriebenen Abläufe bis mindestens zum Zeitpunkt t&sub1;&sub8; wiederholt, so daß die in Richtung und Größe der Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; entsprechende effektive Dämpfungskraft D/F in gleicher Weise beigestellt wurde wie zwischen t&sub0;&sub6; und t&sub0;&sub7;.


Die positiv gehende Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; im negativen Bereich überschritt zum Zeitpunkt t&sub1;&sub8; den negativen unteren Schwellenwert (-X2i1&min;) und passierte zum Zeitpunkt t&sub1;&sub9; aufgrund der Ausschaltung der Totzone den nullangenäherten negativen Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert X2i01&min; für schwache Dämpfung. Die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; kreuzte den Nullpunkt zum Zeitpunkt t&sub2;&sub0; und nahm im positiven Bereich zu. Zum Zeitpunkt t&sub2;&sub1; passierte die größer gewordene Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; den nullangenäherten positiven Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert X2i01&min; für schwache Dämpfung. Für den Zeitraum nach dem Zeitpunkt t&sub1;&sub8;, d. h. dem Zeitpunkt des ersten Abfragezyklus bei der Durchführung des Rechenprogramms gemäß Fig. 14A und 14B, bis zu dem unmittelbar vor dem Passieren des Nullpunkts liegenden Zeitpunkt t&sub2;&sub0; wurden die Abläufe des Zeitraums t&sub1;&sub7; bis t&sub1;&sub8; für jeden Abfragezyklus ΔT wiederholt.

Da im Zeitraum zwischen t&sub1;&sub8; und t&sub1;&sub9; die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; verringert worden war und den negativen Schwellenwert -X&sub2;&sub1;&sub0;&sub1;&min; überschritten hatte, ergab sich die in Richtung und Größe der Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; bei Ausschaltung der Totzone entsprechende effektive Dämpfungskraft D/F. Im Zeitraum zwischen t&sub1;&sub9; und t&sub2;&sub0; wurde die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; über den negativen Schwellenwert (-X2i01&min;) für schwache Dämpfung hinaus vergrößert, so daß sich die Dämpfungskräfte D/F der Aus- und Einfederungsphase als Mindest-Dämpfungskräfte D/Fmin ergaben und dementsprechend die Dämpfwirkung verringert war. Andererseits war die ab dem Zeitpunkt t&sub1;&sub6; abgeleitete normalgesteuerte Dämpfungskraft D/FN der Einfederungsphase offensichtlich kleiner als die mit geregelter Totzonenbreite anfallende Dämpfungskraft D/F, wie dies die gestrichelte und die durchgezogene Linie in Fig. 15E ausweisen. Dementsprechend dürfte die über D/FN erzielte Dämpfungskraft gegen die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; im negativen Bereich weiter abnehmen. Da außerdem im Falle der normalgesteuerten Dämpfungskraft D/FN der Einfederungsphase der Zeitpunkt, an dem diese Dämpfungskraft D/FN die Mindest-Dämpfungskraft D/Fmin überschritt, später lag als t&sub1;&sub6;, und der Zeitpunkt, an dem die Dämpfungskraft D/FN in die Mindest- Dämpfungskraft D/Fmin überging, früher als der Zeitpunkt t&sub1;&sub9;, war im Rahmen der Synergiewirkung die über die Dämpfungskraft D/FN erreichte Dämpfwirkung weiter verringert.

Andererseits wurde mit dem ersten Abfragezyklus der Berechnungen gemäß Fig. 14A und 14B nach dem Zeitpunkt t&sub2;&sub0; die Routine von Schritt S4 an Schritt S6 und weiter an Schritt S7 überstellt. Zu diesem Zeitpunkt war genau wie zum Zeitpunkt t&sub0;&sub9; das Produkt aus dem aktuellen und dem vorhergehenden Wert der Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; negativ, so daß der Ablauf weitergegeben wurde an Schritt S9, mit dem der Anzeigewert des Nullquerungszählers CNT auf "1" inkrementiert wurde. Da dieser Stand des Zählers CNT kleiner war als "5", ging die Routine weiter von Schritt S8 an Schritt S12, in dem die positiven und negativen Totzonen-Schwellenwerte (±X2i0&min;) erneut auf den Vorgabewert (±X2i00&min; = "0") gesetzt wurden. Als nächstes erfolgte von Schritt S14 aus in den Schritten S16 bis S27 die Errechnung der dem Zielpositions- Proportionalkoeffizienten α&sub1; der Einfederungsphase entsprechenden Zielposition PD. Das Steuersignal zur Nachführung der Zielposition PD wurde über die Schritte S22 bis S31 als Schrittgröße Sj ausgegeben. Da nach dem Zeitpunkt t&sub2;&sub0; die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; in Schritt S7 genau wie das in Schritt S7 errechnete Produkt immer noch im positiven Bereich lag, erfolgte die Weitergabe des Ablaufs an Schritt S8. Wie an anderer Stelle bereits beschrieben, wurden in den Schritten S22 bis S31 die Zielposition PD der Ausfederungsphase und das der Schrittgröße Sj entsprechende Steuersignal zur Erzielung der Zielposition PD errechnet. Die Ansprechung des Schrittschaltmotors des entsprechenden dämpfungskraft-variablen Stoßdämpfers erfolgte auf Echtzeitbasis zur Nachführung der Position P in die Zielposition PD. Die der vom Zeitpunkt t&sub2;&sub1; bis zum Überschreiten des positiven Schwellenwertes X2i01&min; für schwache Dämpfung durch die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; erreichten Position P entsprechende Dämpfungskraft war in sowohl der Aus- als auch der Einfederungsphase immer noch auf dem kleinsten Wert D/Fmin, so daß die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; in der Zeit zwischen t&sub2;&sub0; und t&sub2;&sub1; keine merkliche Reduzierung erfuhr.

  • H) Anschließend nahm die den positiven Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert X2i01&min; überschreitende Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; zum Zeitpunkt T&sub2;&sub1; weiter im positiven Bereich zu. Zu einer bestimmten Zeit zwischen t&sub2;&sub1; und t&sub2;&sub2; begann diese jedoch erneut in Richtung Nullpunkt abzunehmen, wobei aufgrund des günstigen Dämpfungseffekts eines jeden der variablen Stoßdämpfer der Gradient der Zunahme oder Vergrößerung kleiner wurde. Zum Zeitpunkt t&sub2;&sub2; war die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; bis unter den positiven Vertikalgeschwindigkeits- Schwellenwert X2i01&min;abgefallen. Zum nächsten Zeitpunkt t&sub2;&sub3; überquerte sie den Nullpunkt mit nachfolgender Abnahme im negativen Bereich, und passierte zum Zeitpunkt t&sub2;&sub4; den negativen Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert X2i01&min; für schwache Dämpfung. Man beachte, daß während der Zeit zwischen t&sub2;&sub1; und t&sub2;&sub2; die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; den positiven oberen Grenzschwellenwert X2i1&min; nicht überschritten hat. Während der Zeit ab Beginn des ersten Abfragezyklus der Berechnungen gemäß Fig. 14A und 14B nach dem Zeitpunkt t&sub2;&sub1; bis unmittelbar vor dem Zeitpunkt t&sub2;&sub3; fanden mit Ausnahme des Schritts, in dem die Inkrementierung des Nullquerungszählers CNT erfolgte, die gleichen Abläufe statt wie zwischen t&sub2;&sub0; und t&sub2;&sub1;. Da in der Zeit von t&sub2;&sub1; bis t&sub2;&sub2; die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; den positiven Schwellenwert X2i01&min; für schwache Dämpfung überschritt, ergab sich die hinsichtlich Richtung und Größe der Vertikalgeschwindigkeit X2i bei ungeregelter Totzonenbreite entsprechende effektive Dämpfungskraft D/F. In der Zeit von t&sub2;&sub2; bis t&sub2;&sub3; lag die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; unter dem positiven Schwellenwert X2i01&min; für schwache Dämpfung, so daß die Dämpfungskräfte D/F für sowohl die Aus- als auch die Einfederungsphase dem jeweils niedrigsten Wert D/Fmin entsprachen und damit die Dämpfwirkung eine Verringerung erfuhr. Da jedoch die im Zeitpunkt t&sub2;&sub1; ohne Steuerung der Totzonenweite abgeleitete normalgesteuerte Dämpfungskraft D/FN der Ausfederungsphase offensichtlich kleiner war als die Dämpfungskraft D/F der Einfederungsphase mit durchgeführter Regelung der Totzonenweite, wie dies die gestrichelte und die durchgezogene Linie in Fig. 15E zeigen, war eine Reduzierung der Dämpfwirkung im Falle von D/FN gegen die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; im positiven Bereich zu erwarten. Außerdem lag bei normalgesteuerter Dämpfungskraft D/FN für die Ausfederungsphase der Zeitpunkt, an dem diese Dämpfungskraft D/FN die Mindest-Dämpfungskraft D/Fmin passierte, nach dem Zeitpunkt t&sub2;&sub1;, und der Zeitpunkt, an dem die Dämpfungskraft D/FN in die Mindest- Dämpfungskraft D/Fmin einging, vor dem Zeitpunkt t&sub2;&sub2;. Es war also eine gegen die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; merkbar weiter verringerte Dämpfwirkung der Kraft D/FN gegeben.


Mit dem ersten Abfragezyklus der Berechnungen gemäß Fig. 14A und 14B nach dem Zeitpunkt t&sub2;&sub3; erfolgte die Übergabe der Routine an Schritt S7, bei dem genau wie zum Zeitpunkt t&sub2;&sub3; das Produkt zwischen dem aktuellen und dem vorhergehenden Wert in negativer Form anstand, um den Stand der Nullquerungszählers CNT um Eins auf den Wert "2" zu inkrementieren.

Da in Schritt S10 der Zählwert dieses Zählers CNT kleiner als "5" war, ging die Routine von Schritt S8 an Schritt S12, in dem die positiven und negativen Totzonen-Schwellenwerte (±X2i0&min;) erneut auf den Vorgabewert (±X2i00&min; = "0") gesetzt wurden. Da sich die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; im negativen Bereich befand, wurde in den Schritten S15 bis S21 über Schritt S14 die dem Zielposition-Proportionalkoeffizienten der Einfederungsphase α&sub1; entsprechende Zielposition PD errechnet und das Steuersignal zur Nachführung dieser Zielposition PD, das der in den Schritten S22 bis S31 ermittelten Schrittgröße Sj entspricht, ausgegeben. Anschließend blieb die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; in Schritt S7 weiter negativ und das Produkt zwischen dem aktuellen und dem vorhergehenden Wert weiter positiv, so daß der Ablauf an Schritt S8 übergeben wurde. In den Schritten S16 bis S27 wurde die Zielposition PD der Ausfederungsphase errechnet und die Schrittgröße Sj als Steuersignal für die Einstellung der Zielposition in den Schritten S22 bis S31 ausgegeben. Die Ansprechung des Schrittschaltmotors der einzelnen variable Stoßdämpfer erfolgte auf Echtzeitbasis für die Nachführung der Position P in die jeweilige Zielposition PD. Die der in der Zeit t&sub2;&sub3; bis t&sub2;&sub4; erreichten Position P entsprechenden Dämpfungskräfte lagen für sowohl die Ein- als auch die Ausfederungsphase immer noch auf dem niedrigsten Wert (D/Fmin), so daß keinerlei bemerkenswerte Abdämpfung gegen die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; erzielt wurde.

  • I) Anschließend wechselte die negativ gehende Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min;, die zum Zeitpunkt t&sub2;&sub4; den negativen Schwellenwert (-X2i01&min;) für schwache Dämpfung überschritten hatte, zu einem gegebenen Zeitpunkt zwischen t&sub2;&sub4; und t&sub2;&sub5; in die Zunahmerichtung, um zum Zeitpunkt t&sub2;&sub5; über den negativen Schwellenwert -X2i01&min; hinaus anzusteigen. Weiter querte zum Zeitpunkt t&sub2;&sub6; die Vertikalgeschwindigkeit den Nullpunkt. Zum Zeitpunkt t&sub2;&sub7; nahm sodann die Vertikalgeschwindigkeit im positiven Bereich zu, um zum Zeitpunkt t&sub2;&sub7; den positiven Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwert X2i01&min; für schwache Dämpfung zu übersteigen.


In der Zeit nach dem Zeitpunkt t&sub2;&sub4;, zu dem der erste Abfragezyklus der in Fig. 14A und 14B dargestellten Routine erfolgte, bis zu einem unmittelbar vor t&sub2;&sub6; liegenden Zeitpunkt wurden die Abläufe aus dem Zeitraum t&sub2;&sub3; bis t&sub2;&sub4; mit Ausnahme der Inkrementierung des Nullquerungszählers CNT wiederholt. Da in der Zeit zwischen t&sub2;&sub4; und t&sub2;&sub5; die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; unter dem negativen Schwellenwert -X2i01&min; lag, ergab sich eine in Richtung und Größe dieser Vertikalgeschwindigkeit unter Ausschaltung der Totzone entsprechende effektive Dämpfungskraft D/F. In der Zeit zwischen t&sub2;&sub5; und t&sub2;&sub6; nahm die die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; über den negativen Schwellenwert -X2i01&min;für schwache Dämpfung hinaus zu, so daß die Dämpfungskräfte D/F sowohl der Einals auch der Ausfederungsphase als Mindest-Dämpfungskräfte D/Fmin anstanden und die Dämpfwirkung verringert war. Wie jedoch anhand der gestrichelten und der durchgezogenen Linie in Fig. 15E ersichtlich, war die normalgesteuerte Dämpfungskraft D/FN der Einfederungsphase offensichtlich kleiner als die Dämpfungskraft D/F der Einfederungsphase mit gesteuerter bzw. geregelter Totzonenweite, so daß eine Reduzierung der Dämpfwirkung der normal gesteuerten Dämpfungskraft für die Einfederungsphase gegen die negative Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; gegeben war. Weiter lag der Zeitpunkt, an dem die Dämpfungskraft D/FM die Mindest-Dämpfungskraft D/Fmin passierte, später als der Zeitpunkt t&sub2;&sub4;, und der Zeitpunkt, zu dem die Dämpfungskraft D/FN in die Mindest-Dämpfungskraft D/Fmin überging, früher als der Zeitpunkt t&sub2;&sub5;. Deshalb wurde durch den Synergieeffekt die von der Dämpfungskraft D/FN ausgeübte Dämpfwirkung gegen die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; deutlich reduziert.

Weiter war zum Zeitpunkt des ersten Abfragezyklus der Berechnungsabläufe gemäß Fig. 14A und 14B nach dem Zeitpunkt t&sub2;&sub6; das Produkt aus dem aktuellen und dem vorhergehenden Wert der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; in Schritt S7 genau wie zum früherliegenden Zeitpunkt t&sub0;&sub9; negativ und wurde die Routine an Schritt S9 überstellt, in dem der Nullquerungszähler CNT auf "3" inkrementiert wurde. Da in Schritt S10 die Anzeige des Zählers CNT kleiner war als "5", erfolgte die Weitergabe der Routine von Schritt S8 an Schritt S12, wo die positiven und negativen Totzonen-Schwellenwerte (±2i0&min;) erneut auf (±2i00&min; = 0) gesetzt wurden. Nachdem in Schritt S14 die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; positiv war, ging die Routine von diesem Schritt S14 an die Schritte S16 bis S27 weiter, in denen die dem Zielpositions- Proportionalkoeffizienten der Ausfederungsphase α&sub2; entsprechende Zielposition PD errechnet wurde. Das Steuersignal zur Nachführung der Zielposition PD wurde in den Schritten S22 und S31 als Schrittgröße Sj ausgegeben. Da anschließend die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; in Schritt S7 und auch das Produkt aus dem aktuellen und dem vorhergehenden Wert derselben immer noch positiv waren, ging die Routine an Schritt S8. Wie vorstehend bereits beschrieben, wurde sodann in den Schritten S16 bis S27 die Zielposition PD der Ausfederungsphase errechnet und in den Schritten S22 bis S31 das Steuersignal zur Einstellung der Zielposition PD entsprechend der Schrittgröße Sj ausgegeben. Die Ansprechung des Schrittschaltmotors des jeweiligen variable Stoßdämpfers erfolgte auf Echtzeitbasis zur Nachführung der Position P. Die in der Zeit zwischen t&sub2;&sub6; und t&sub2;&sub7; bis zum Überschreiten des positiven Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwertes X2i01&min; durch die Vertikalgeschwindigkeit entsprechend dieser Position P erreichten Dämpfungskräfte lagen sowohl für die Aus- als auch die Einfederungsphase auf dem Minimalwert D/F/min. Damit wurde die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; nicht merkbar gedämpft.

  • J) Als nächstes ging die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min;, die zum Zeitpunkt t&sub2;&sub7; den positiven Schwellenwert X2i01&min; für schwache Dämpfung überschritt, zu einer gegebenen Zeit zwischen t&sub2;&sub7; und t&sub2;&sub8; wieder in Richtung Abnahme im positiven Bereich. Zum Zeitpunkt t&sub2;&sub8; fiel sie unter den positiven Schwellenwert X2i01&min; für schwache Dämpfung ab. Die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; querte zum Zeitpunkt t&sub2;&sub9; den Nullpunkt und wurde im negativen Bereich kleiner. Zum Zeitpunkt t&sub3;&sub0; passierte sie den negativen Schwellenwert (-X2i01&min;) für schwache Dämpfung.


Während der Zeit nach dem Zeitpunkt t&sub2;&sub7;, in welcher der erste Abfragezyklus der Berechnungsabläufe gemäß Fig. 14A und 14B stattfand, bis unmittelbar vor dem Zeitpunkt t&sub2;&sub9; wurden mit Ausnahme der Inkrementierung des Nullquerungszählers CNT die gleichen Abläufe wie im Zeitraum t&sub2;&sub6; bis t&sub2;&sub7; für jeden Abfragezyklus ΔT wiederholt. Da während der Zeit zwischen t&sub2;&sub7; und t&sub2;&sub8; die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; den positiven Schwellenwert X2i01&min; für schwache Dämpfung passierte, ergab sich eine Dämpfungskraft D/F, die hinsichtlich Richtung und Größe unter Ausschaltung der Totzone der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; entsprach. Während der Zeit t&sub2;&sub8; und t&sub2;&sub9; fiel die Vertikalgeschwindigkeit bis unter den positiven Schwellenwert X2i01&min; für schwache Dämpfung ab, so daß die Dämpfungskräfte D/F sowohl der Aus- als auch der Einfederungsphase dem Minimalwert D/Fmin entsprachen und die Dämpfwirkung verringert war. Im Falle der normalgesteuerten Dämpfungskraft D/FN der Ausfederungsphase jedoch fiel wie aus Fig. 15E ersichtlich ab dem Zeitpunkt t&sub2;&sub7; ohne Regelung der Totzonenweite keine effektive Dämpfungskraft an, so daß bei D/FN eine Minderung der Dämpfwirkung gegen die positive Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; zu erwarten war.

Im ersten Abfragezyklus der Berechnungen gemäß Fig. 14A und 14B nach dem Zeitpunkt t&sub2;&sub9; war wie zum Zeitpunkt t&sub0;&sub9; das Produkt aus dem aktuellen und dem vorhergehenden Wert in Schritt S7 negativ. In Schritt S9 wurde der Stand des Nullquerungszählers CNT auf "4" inkrementiert. Da in Schritt S10 der Stand dieses Zählers CNT kleiner als der Vorgabewert CNT&sub0;, d. h. "5", war, wurde die Routine von Schritt S8 an Schritt S12 übergeben, in dem die positiven und negativen Totzonen-Schwellenwerte (±X2i0&min;) wieder auf den Vorgabewert (±X2i00&min; = "0") gesetzt wurde. Da die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; negativ war, wurde als nächstes in den Schritten S1 bis S21 die der Zielposition-Proportionalkonstanten der Einfederungsphase (Koeffizient) α&sub1; entsprechende Zielposition PD errechnet. Das Steuersignal zur Nachführung dieser Zielposition PD wurde in den Schritten S22 bis S31 als Schrittgröße Sj ausgegeben. Nachfolgend war die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; in Schritt S7 immer noch negativ und das Produkt aus dem aktuellen und dem vorhergehenden Wert immer noch positiv, so daß die Routine an Schritt S8 übergeben wurde. In den Schritten S15 bis S21 wurde die Zielposition PD der Ausfederungsphase errechnet. Das der Schrittgröße Sj entsprechende Steuersignal zur Einstellung der errechneten Zielposition wurde in den Schritten S22 bis S31 ausgegeben. Die Ansprechung der Schrittschaltmotore des jeweiligen Stoßdämpfers mit variabler Dämpfungskraft erfolgte zur Nachführung der Position P auf Echtzeitbasis. Da es sich bei den in der Zeit zwischen t&sub2;&sub9; und t&sub3;&sub0; bis zum Überschreiten des negativen Schwellenwertes (-X2i01&min;) durch die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; für die Position P erreichten Dämpfungskräften aber immer noch in sowohl der Ein- als auch der Ausfederungsphase um die Mindestwerte D/Fmin handelte, wurde die effektive Dämpfwirkung gegen die Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; nicht erreicht.

  • K) Es folgte zu einer gegebenen Zeit zwischen t&sub3;&sub0; und t&sub3;&sub1; ein Wechsel der Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min;, die zum Zeitpunkt t&sub3;&sub0; unter den negativen Schwellenwert (-X2i01&min;) abgefallen war, in Richtung Zunahme im negativen Bereich. Sodann nahm in Schritt t&sub3;&sub1; die positiv gehende Vertikalgeschwindigkeit über den negativen Schwellenwert (-X2i01&min;) hinaus zu, um zum Zeitpunkt t&sub3;&sub2; den Nullpunkt zu überqueren. Es folgte eine Zunahme der Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; im positiven Bereich.


Während der Zeit unmittelbar nach dem Zeitpunkt t&sub3;&sub0;, d. h. dem Zeitpunkt des ersten Abfragezyklus im Rahmen der Berechnungen gemäß Fig. 14A und 14B, bis zu einem Zeitpunkt unmittelbar vor t&sub3;&sub2;, dem Zeitpunkt des letzten Abfragezyklus der Routine, wurden mit Ausnahme der Inkrementierung des Nullquerungszählers CNT für jeden Zyklus ΔT die Abläufe des Zeitraums t&sub2;&sub9; bis t&sub3;&sub0; wiederholt. Da in der Zeit zwischen t&sub3;&sub0; und t&sub3;&sub1; die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; unter den negativen Schwellenwert (-X2i01&min;) abfiel, ergab sich unter Berücksichtigung der Ausschaltung der Totzone die in Richtung und Größe der Vertikalgeschwindigkeit entsprechende effektive Dämpfungskraft D/F. Nachdem in der Zeit zwischen t&sub3;&sub1; und t&sub3;&sub2; die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; oberhalb des negativen Schwellenwerts (-X2i01&min;) für schwache Dämpfung angesiedelt war, entsprachen die Dämpfungskräfte D/F sowohl der Aus- als auch der Einfederungsphase den Mindestdämpfungskräften D/Fmin und waren die Dämpfwirkungen verringert. Wie aus Fig. 15E (trotz Fehlens einer gestrichelten Linie ) ersichtlich wurde die ohne Steuerung der Totzonenweite anfallende normalgesteuerte Dämpfungskraft D/FN nicht erreicht, so daß eine Minderung der Dämpfwirkung auf die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse im negativen Bereich anstand.

Damit war in der hier beschriebenen Ausführungsform, in welcher nach dem Zeitpunkt t&sub1;&sub6; gemäß Fig. 15B eine Einengung (d. h. im wesentlichen eine Ausschaltung) der Totzone erfolgte, die in Richtung und Größe der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; entsprechende effektive Dämpfungskraft größer als die Dämpfungskraft D/FN, bei der keine Steuerung der Totzonenweite stattfindet. Da außerdem in der hier beschriebenen Ausführungsform der Zeitpunkt, an dem die Dämpfungskräfte sowohl der Aus- wie auch der Einfederungsphase in den Niedrigbereich, d. h. den weichen Bereich (S-S- Bereich) eingehen, später, und der Zeitpunkt, wo die Dämpfungskräfte der Ein- und der Ausfederungsphase den weichen Bereich passieren, früher zu liegen kommen, wird die Wirkdauer der effektiven Dämpfungskraft D/F verlängert. Wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 15A dargestellt, weist die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; in dem Falle, wo keine Regelung der Totzonenweite erfolgt, in der Zeit von t&sub1;&sub6; bis in die Nähe von t&sub3;&sub2; immer noch große Schwingungsweiten und und eine große Schwingungsdauer auf, was bedeutet, daß der Fahrzeugaufbau mit Schwankungen beaufschlagt war. Da jedoch die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform wie anhand der durchgezogene Linie in Fig. 15A erkennbar durch die günstige Dämpfwirkung schnell konvergiert sowie eine geringere Schwingungsweite und eine kürzere Schwingungsdauer aufweist, wird das Empfinden, daß die Karosserie schwankt, ausgeschaltet und gleichzeitig eine starke Konvergenzkraft ausgeübt, so daß dem Fahrzeuginsassen das Gefühl von Stabilität vermittelt wird.

  • L) Im ersten Abfragezyklus der Berechnungen gemäß Fig. 14A und 14B nach dem Zeitpunkt t&sub3;&sub2; war das Produkt aus dem aktuellen und dem vorhergehenden Wert der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; in Schritt S7 negativ. In Schritt S9 wurde der Wert des Nullquerungszählers CNT um Eins auf "5" inkrementiert. Da in Schritt S10 der Stand des Zählers CNT gleich dem Vorgabewert CNT&sub0;war, wurde die Routine an Schritt S11 überstellt, in dem der Zähler CNT gelöscht und der Steuermerker F für die Totzonenweite zurückgestellt wurde auf "0". Damit wurden in dem von Schritt S8 ausgehenden folgenden Schritt S13 die positiven und negativen Totzonen-Schwellenwerte (±X2i0&min;) erneut auf die Anfangswerte (±X2i0&min;) gesetzt. Als nächstes wurde die Routine von Schritt S14 an die Schritte S16 bis S27 übergeben, in denen die Zielposition PD in Übereinstimmung mit dem Zielpositions- Proportionalkoeffizienten (Konstante) α&sub2; errechnet wurde. Sodann wurde in den Schritten S22 bis S31 das Steuersignal zur Nachführung der Zielposition PD als Schrittgröße Sj ausgegeben. Da nachfolgend in Schritt S7 die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; weiterhin positiv war, ergab sich das Produkt aus dem aktuellen und dem vorhergehenden Wert als positive Größe und wurde die Routine an Schritt S8 weitergegeben. Es folgte wie bereits an anderer Stelle beschrieben die Ermittlung der Zielposition PD der Ausfederungsphase in den Schritten S16 bis S27, während in den Schritten S22 bis S31 die Schrittgröße Sj als Steuersignal für die Einstellung der Zielposition PD ausgegeben wurde.


Dennoch war die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; in der Zeit zwischen t&sub3;&sub2; und t&sub3;&sub9; relativ niedrig und nur kleinsten Änderungen unterworfen. Insbesondere nahm sie ab dem Zeitpunkt t&sub3;&sub2; im positiven Bereich zu und überquerte zum Zeitpunkt t&sub3;&sub3; den Nullpunkt mit anschließender Abnahme in negativer Richtung, um schließlich zum Zeitpunkt t&sub3;&sub4; erneut den Nullpunkt zu passieren und im positiven Bereich größer zu werden.

Bis zum Zeitpunkt t&sub3;&sub9; wiederholte sich dieser Ablauf für die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min;, wobei während der Zeit von t&sub3;&sub2; bis t&sub3;&sub9; die lokalen Maximal- und Minimalpunkte der zu- und abnehmenden Vertikalgeschwindigkeit X2i&min; die gesetzten Anfangsgrößen der Totzonen-Schwellenwerte (±X2i0&min;) nicht überschritten. Damit wurde für jeden Abfragezyklus ΔT der Berechnungen gemäß Fig. 14A und 14B die Routine von Schritt S4 an Schritt S6 und Schritt S8 übergeben. In Schritt S8 wurde der Merker F zur Steuerung der Totzonenweite auf "0" zurückgestellt und die Routine weitergegeben an Schritt S13, in dem die positiven und negativen Totzonen- Schwellenwerte (±X2i0&min;) weiter auf den Anfangswerten (+X2i0&min;) gehalten wurden. Da jedoch die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X2i&min; die Totzonen-Schwellenwerte (±X2i0&min;) nicht überschritt, wurde die Routine von entweder den Schritten S15 bis S21 oder den Schritten S16 bis 27 übergeben, in denen die Zielposition PD mit Null errechnet wurde. Damit war in den Schritten S22 bis S31 für jeden Abfragezyklus ΔT der Berechnungen gemäß Fig. 14A und 14B die als Steuersignal dienende Schrittgröße "0", so daß die in der Ein- und Ausfederungsphase anstehenden Dämpfungskräfte jeweils den Minimalgrößen D/Fmin entsprachen. Während der Zeit von t&sub3;&sub2; bis t&sub3;&sub9; war genau wie im Zeitraum t&sub0;&sub0; bis t&sub0;&sub4; die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; langsam und klein, so daß die gefederte Masse, d. h. der Fahrzeugaufbau, nur langsamen und kleinen Schwingungen unterworfen war. Damit wird ein ungestörtes Fahrverhalten gewährleistet. In der Zeit t&sub3;&sub2; bis t&sub3;&sub9; fand keine Betätigung der Schrittschaltmotore statt und ist somit eine verbesserte Geräuschsituation für die Vorrichtung sichergestellt.

Man beachte, daß in der erfindungsgemäßen Ausführungsform die vorgegebenen Vertikalgeschwindigkeits-Schwellenwerte zur Erzeugung eines Steuersignals, auf das keine Betätigung des jeweiligen Schrittschaltmotors erfolgt, die positiven und negativen Totzonen-Schwellenwerte sind, die auf "0" gehen, wenn die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse entweder den positiven oder den negativen oberen oder unteren Vertikalgeschwindigkeits-Grenzschwellenwert überschreitet, so daß sozusagen die Totzone als "0" ausgeschaltet wird. Da jedoch nur die Einengung eines betätigungslosen Bereichs des Schrittschaltmotors entsprechend der Totzone wie vorbeschrieben die Dämpfwirkung auf eine starke Eingangsschwingung bei zustellen vermag, läßt sich mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens die Dämpfwirkung erhöhen und der Eindruck des Fahrzeugschwankens ausschalten, indem die den Totzonenschwellen entsprechenden vorgegebenen Vertikalgeschwindigkeitswerte um vorgegebene Größen reduziert werden.

Wenngleich der in der erfindungsgemäßen Ausführungsform zur Steuerung der Dämpfungskraft benutzte Ventilkörper 31 als Drehventil vorgesehen ist, kann dieser auch in Spulenausführung eingesetzt und können für die Aus- und Einfederungsphase unterschiedliche Arbeitsfluid-Strömungskanäle angeordnet werden. Im letzteren Falle wird ein Ritzel mit der Drehachse eines jeden der Schrittschaltmotore 41FL bis 41RR verbunden und ein mit diesem kämmendes Zahnsegment an der Verbindungsstange 42 befestigt. Wahlweise kann die Verschiebeposition des Ventilkörpers 31 mittels einer auf diesem angeordneten Elektromagnetspule gesteuert werden.

Obgleich in der erfindungsgemäßen Ausführungsform die Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugaufbaus erfaßt und die auf der "Sky Hook"-Theorie basierende Steuerung der Dämpfungskraft auf der Basis der auf die Fahrzeugkarosserie einwirkenden jeweils erfaßten Vertikalbeschleunigung erfolgt, kann zusätzlich ein Hubsensor vorgesehen werden, welcher die relative Verschiebung bzw. Bewegung zwischen der Karosserie und den jeweiligen Straßenrädern erfaßt. In diesem Falle kann der Dämpfungskoeffizient C im Wege der nachstehenden Formel (9) auf der Basis der relativen Geschwindigkeit zwischen der gefederten und der ungefederten Masse errechnet werden, wobei es sich bei dieser relativen Geschwindigkeit XDi&min; um einen differenzierten Wert des die vom Hubsensor erfaßte relative Verschiebung XDi zwischen der Fahrzeugkarosserie und dem jeweiligen Straßenrad repräsentierenden Ausgangssignals handelt, die Vertikalgeschwindigkeit X&sub2;i&min; der Karosserie (gefederten Masse), d. h. die Zielposition PD, beispielsweise über eine der Fig. 7 entsprechende Tabelle auf der Basis des Dämpfungskoeffizienten C errechnet wird, und die Steuerung der Dämpfungskraft nach der sogenannten "Sky Hook"-Theorie erfolgt:

C = Cs · (X&sub2;i&min;/XDi&min;) (9).

In der vorstehenden Gleichung (9) bezeichnet CS einen voreingestellten Stoßdämpfer-Dämpfungskoeffizienten.

Wenngleich in der erfindungsgemäßen Ausführungsform die Dämpfungskraftsteuerung zur Ausschaltung von Lage- bzw. Stellungsänderungen der Fahrzeugkarosserie infolge Schwingungseintrag von der Fahrbahnoberfläche aus beschrieben wurde, ist in der Kombination hiermit auch eine Dämpfungskraftsteuerung möglich, bei welcher die jeweilige Fahrbedingung wie zum Beispiel der Bremszustand des Fahrzeugs erfaßt wird, um auf der Basis der so erfaßten Bremsbedingung lage- bzw. stellungsmäßige Veränderungen des Fahrzeugaufbaus zu unterdrücken.

Weiter wird in der erfindungsgemäßen Ausführungsform der Mikrocomputer 56 im Steuergerät der Vorrichtung zur variablen Dämpfungskraftsteuerung benutzt, doch lassen sich elektronische Schaltungen, beispielsweise eine Rechenschaltung, einsetzen oder mit diesem kombinieren.

Zwar sind gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsform Sensoren 51FL bis 51RR zur Erfassung von Vertikalbeschleunigungen der gefederten Masse an den Anordnungspunkten der jeweiligen Straßenräder an der Karosserie 2, d. h. im Bereich des vorderen linken Rads 1FL&min; des vorderen rechten Rads 1FR, des hinteren linken Rads 1RL und des hinteren rechten Rads 1RR vorgesehen, doch kann jeder dieser Vertikalbeschleunigungssensoren entfallen und die Vertikalbeschleunigung der gefederten Masse im Bereich dieses entfallenen Sensors anhand der Ausgangssignale der übrigen Sensoren ermittelt werden.

Da weiter in der erfindungsgemäßen Ausführungsform die Schrittschaltmotore 41FL bis 41RR rückführungslos gesteuert (betätigt) werden, ist jeder Drehwinkel derselben beispielsweise mittels eines Schrittgebers erfaßbar, dessen Ausgangssignal zur Steuerung des Drehwinkels des jeweiligen Schrittschaltmotors in Form einer Rückführungsregelung benutzt wird.

Durch die vorliegende Erfindung bieten sich eine Reihe von Vorteilen.


Anspruch[de]
  1. 1. Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit: a) einer Einrichtung zur Erfassung des Verhaltens eines Fahrzeugaufbaus und Ausgabe eines Signals, das der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse mit Bezug auf die Fahrzeugkarosserie entspricht; b) einer auf das Signal der Erfassungseinrichtung ansprechenden Steuereinrichtung, die eine Dämpfungskraft entsprechend der Größe und Richtung des Ausgangssignals der Erfassungseinrichtung errechnet und ein der errechneten Dämpfungskraft entsprechendes Steuersignal ausgibt; c) einer auf das von der Steuereinrichtung her anfallende Steuersignal ansprechenden Retätigungseinrichtung, die so auf einen ihr zugeordneten Ventilkörper einwirkt, daß dieser aus einer Ausgangstellung über einen Winkel hinweg in eine der Größe und Richtung des von der Steuereinrichtung abgegebenen Steuersignals entsprechende Zielposition gedreht wird; d) einer zwischen einem gefederten und einem ungefederten Massenelement des Fahrzeugs angeordneten Dämpfungseinrichtung mit einem Ventilkörper, einer Kolbenanordnung sowie von der letzteren gebildeten oberen und unteren Arbeitsfluidkammern zur Erzeugung einer Ziel-Dämpfungskraft mindestens in der Aus- oder der Einfederungsphase je nach der Zielstellung, in welche der Ventilkörper gedreht wurde und je nachdem, ob die Dämpfungskraft in Abhängigkeit von der Vertikalbewegung der Kolbenanordnung relativ zur Fahrzeugkarosserie in der Aus- oder der Einfederungsphase erzeugt wird; e) einer Totzonen-Einstelleinrichtung zum Einstellen positiver und negativer Totzonen-Schwellenwerte zwecks Bildung einer Totzone, innerhalb welcher durch die Steuereinrichtung keine Ausgabe des Steuersignals an die Betätigungseinrichtung in Abhängigkeit von der Größe und Richtung des Ausgangssignals der Erfassungseinrichtung erfolgt, so daß der Ventilkörper keine Drehung aus seiner Ausgangsposition heraus erfährt und jede der von der Dämpfungseinrichtung in sowohl der Aus- als auch der Einfederungsphase ausgehenden Dämpfungskräfte der jeweils kleinsten Dämpfungskraft entspricht; f) einer Einrichtung zur Einstellung positiver und negativer oberer und unterer Grenzschwellenwerte für die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse, deren absolute Größen höher liegen als die der positiven und negativen Totzonen-Schwellenwerte, wobei die Ausgabe des Steuersignals von der Steuereinrichtung an die Betätigungseinrichtung erfolgt in der Weise, daß der Ventilkörper in eine maximale Zielposition gedreht und eine maximale Dämpfungskraft in entweder der Aus- oder der Einfederungsphase je nach Richtung des von der Erfassungseinrichtung abgegebenen Ausgangssignals erzeugt wird, wenn dieses Signal gleich wird oder größer als der obere oder untere Grenz-Schwellenwert der positiven oder negativen Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse; und g) einer Einrichtung zur Änderung des Totzonen-Schwellenwertes, welche einen Absolutwert mindestens des positiven oder des negativen Totzonen-Schwellenwertes um eine vorgegebene Größe reduziert, wenn das Ausgangssignal der Erfassungseinrichtung gleich wird oder größer als der positive oder negative obere oder untere Grenzschwellenwert der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse.
  2. 2. Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, deren Einrichtung zur Änderung des Totzonen-Schwellenwertes die Absolutwerte sowohl des positiven als auch des negativen Totzonen-Schwellenwertes um eine vorgegebene Größe reduziert, wenn das Ausgangssignal der Erfassungseinrichtung gleich wird oder größer als der positive oder negative obere oder untere Grenzschwellenwert der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse.
  3. 3. Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, deren Einrichtung zur Änderung des Totzonen-Schwellenwertes die Absolutwerte sowohl des positiven als auch des negativen Totzonen-Schwellenwertes um eine vorgegebene Größe reduziert, wenn das Ausgangssignal der Erfassungseinrichtung gleich wird oder größer als der positive oder negative obere oder untere Grenzschwellenwert der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse, wobei die vorgegebene Größe so gewählt ist, daß beide Absolutwerte der positiven und negativen Totzonen-Schwellenwerte gleich sind dem Nullwert des von der Erfassungseinrichtung abgegebenen Ausgangssignals.
  4. 4. Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, deren Erfassungseinrichtung aufweist eine Vorrichtung zur Erfassung der Vertikalbeschleunigung der gefederten Masse und Ausgabe eines diese Vertikalbeschleunigung repräsentierenden Signals sowie eine Vorrichtung zur Erfassung der Vertikalgeschwindigkeit, die ein für die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse repräsentatives Signal vom Signal der Vertikalbeschleunigung ableitet.
  5. 5. Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 4 mit einer ersten Erfassungseinrichtung zur Bestimmung, ob das Signal der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; gleich wird oder größer als der positive Schwellenwert X2i01&min; für niedrige Dämpfungskraft, unterhalb dem die Zielposition PD des Ventilkörpers in der Ausfederungsphase eine geringe Dämpfungskraft D/Fmin ergibt und einer zweiten Erfassungseinrichtung zur Bestimmung, ob das Signal der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; gleich wird oder größer als der negative Schwellenwert -X2i01&min; für niedrige Dämpfungskraft, oberhalb dem die Zielposition PD des Ventilkörpers in der Einfederungsphase eine geringe Dämpfungskraft D/Fmin ergibt, wobei im Falle der Reduzierung der positiven und negativen Schwellenwerte auf Null beide Absolutgrößen der positiven und negativen Schwellenwerte ±2i01&min; für schwache Dämpfung entsprechend an Null angenähert werden.
  6. 6. Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 5 mit einem Zähler zur Registrierung, wie oft das die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse repräsentierende Signal den Nullpunkt gequert hat, wobei die Einrichtung zur Änderung des positiven und negativen Totzonen- Schwellenwertes die beiden Schwellenwerte ±X2i0&min; auf ihre Anfangsgrößen zurückführt, wenn der Zähler einen Vorgabezählwert CNT&sub0; anzeigt.
  7. 7. Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, in welcher der Zähler eine Einrichtung zur Erfassung der Zahl der jeweiligen Nullquerungen aufweist zwecks Feststellung, ob das Produkt aus einem aktuellen Wert X&sub2;i&min;(n) des die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse X&sub2;i&min; repräsentierenden Signals und einem vorhergehenden Wert desselben Null oder negativ ist, wobei der Zähler seinen Stand um Eins (CNT = CNT + 1) inkrementiert, wenn die Erfassungseinrichtung feststellt, daß das dazwischenliegende Produkt Null oder negativ ist, und wobei der vorhergehende Wert X&sub2;i&min;(n-1) die Größe des Signals der Vertikalgeschwindigkeit aus dem jeweils vor dem aktuellen Wert X&sub2;i&min;(n) liegenden Abfragezyklus ist, und wenn die Absolutgröße |X2i&min;(n)| des aktuellen Wertes gleich ist oder größer als der Wert X2i1&min; des positiven oder negativen oberen oder unteren Vertikalgeschwindigkeits-Grenzschwellenwertes der gefederten Masse.
  8. 8. Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 7 mit einer dritten Erfassungseinrichtung zur Feststellung, ob der aktuelle Wert X2i&min;(n) des für die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse repräsentativen Signals unter Null liegt, wobei die Steuereinrichtung nach der Gleichung α&sub2; = (X&sub2;i&min;(n) - X2i0&min;)/(X2i&min;MAX - X2i0&min;) einen Zielpopositions-Proportionalkoeffizienten α&sub2; errechnet, wenn die dritte Erfassungseinrichtung feststellt, daß der aktuelle Wert X2i&min;(n) gleich Null oder positiv ist, und die Zielposition des Ventilkörpers nach der Gleichung PD = α&sub2;·PMAX, in der PMAX die maximale Position des Ventilkörpers in der Ausfederungsphase bezeichnet, bei welcher sich die maximale Dämpfungskraft für die Ausfederungsphase ergibt.
  9. 9. Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, in welcher die Betätigungseinrichtung ein dem Ventilkörper der Dämpfervorrichtung zugeordneter Schrittschaltmotor ist, wobei die Steuereinrichtung die Schrittregelgröße S des Schrittschaltmotors errechnet nach der Gleichung S = PD · PA, in der PA die aktuelle Position des Ventilkörpers bedeutet, und die Schrittgröße S als Steuersignal an den Schrittschaltmotor ausgibt.
  10. 10. Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, in welcher das Steuergerät nach der Gleichung

    α&sub1; = (X&sub2;i&min;(n) (-X2i0&min;))/(-X2i&min;MAX - X2i0&min;))

    einen Zielposition-Proportionalkoeffizienten a&sub1; errechnet, wenn die dritte Erfassungseinrichtung feststellt, daß der aktuelle Wert X&sub2;i&min;(n) negativ ist, und die Zielposition des Ventilkörpers nach der Gleichung PD = α&sub1; · -PMAX, in der -PMAX die maximale Position des Ventilkörpers in der Einfederungsphase bedeutet, bei welcher sich die maximale Dämpfungskraft für die Einfederungsphase ergibt, sowie die Schrittgröße S des Schrittschaltmotors nach der Gleichung S = PD · PA, in welcher PA die vom Ventilkörper aktuell im Zuge seiner Drehbewegung eingenommene Stellung bedeutet, und die Schrittgröße S als Steuersignal an den Schrittschaltmotor aus gibt.
  11. 11. Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 10, in welcher das Steuergerät aufweist eine vierte Erfassungseinrichtung zur Bestimmung, ob der errechnete Zielposition-Proportionalkoeffizient α&sub2; der Ausfederungsphase Eins oder größer ist, eine erste Einstelleinrichtung, die den Zielposition-Proportionalkoeffizienten α&sub2; der Ausfederungsphase auf Eins setzt, wenn die vierte Erfassungseinrichtung feststellt, daß der errechnete Zielposition-Proportionalkoeffizient α&sub2; der Ausfederungsphase Eins oder größer ist, eine fünfte Erfassungseinrichtung zur Feststellung, ob der errechnete Zielposition-Proportionalkoeffizient α&sub2; der Ausfederungsphase Eins oder negativ ist, und eine zweite Einstelleinrichtung, die den Zielpositions-Proportionalkoeffizienten α&sub2; der Ausfederungsphase auf Null setzt, wenn die fünfte Erfassungseinrichtung feststellt, daß der errechnete Zielposition-Proportionalkoeffizient α&sub2; der Ausfederungsphase Null oder negativ ist.
  12. 12. Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 11, in welcher das Steuergerät aufweist eine sechste Erfassungseinrichtung zur Bestimmung, ob der errechnete Zielposition-Proportionalkoeffizient α&sub1; der Einfederungsphase Eins oder größer ist, eine dritte Einstelleinrichtung, die den Zielposition-Proportionalkoeffizienten α&sub1; der Einfederungsphase auf Eins setzt, wenn die sechste Erfassungseinrichtung feststellt, daß der errechnete Zielposition-Proportionalkoeffizient α&sub1; der Einfederungsphase Eins oder größer ist, eine siebte Erfassungseinrichtung zur Feststellung, ob der errechnete Zielposition-Proportionalkoeffizient α&sub1; der Einfederungsphase Null oder negativ ist, und eine vierte Einstelleinrichtung, die den Zielposition-Proportionalkoeffizienten α&sub1; der Einfederungsphase auf Null setzt, wenn die siebte Erfassungseinrichtung feststellt, daß der errechnete Zielposition-Proportionalkoeffizient α&sub1; der Einfederungsphase Null oder negativ ist.
  13. 13. Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 12, in welcher das Steuergerät aufweist eine achte Erfassungseinrichtung zur Feststellung, ob der Absolutwert |S| der errechneten Schrittgröße für den Schrittschaltmotor gleich ist oder kleiner als SMAX, die durch einmalige Berechnung für jeden vorgegebenen Abfragezyklus ermittelte maximale Schrittregelgröße, wobei die Steuereinrichtung die Schrittgröße S ausgibt, wenn die achte Erfassungseinrichtung feststellt, daß der Absolutwert |S| der errechneten Schrittgröße gleich ist oder kleiner als SMAX, und eine neunte Erfassungseinrich tung zur Feststellung, ob der Wert der errechneten Schrittgröße S größer ist als Null, wenn der Absolutwert |S| der errechneten Schrittgröße größer ist als SMAX, wobei die Steuereinrichtung die Schrittgröße S als -SMAX an den Schrittschaltmotor (S = -SMAX) ausgibt, wenn die neunte Erfassungseinrichtung feststellt, daß der Wert der Schrittgröße S gleich ist oder kleiner als Null.
  14. 14. Steuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 13, deren Steuergerät aufweist eine Aktualisierungseinrichtung zur Aktualisierung des jeweiligen aktuellen Wertes X&sub2;i&min;(n) der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse auf den jeweils vorhergehenden Wert X&sub2;i&min;(n-1) nach Ausgabe der Schrittgröße S an den Schrittschaltmotor.
  15. 15. Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 14, bei welcher der Vorgabezählwert des Zählers Fünf und die vorgegebene Abfragezykluszeit 3.3 ms ist.
  16. 16. Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 15, bei welcher die Dämpfereinrichtung eine Anzahl von zwischen der Karosserie und den Straßenrädern angeordneten Stoßdämpfern umfaßt und die Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Vertikalgeschwindigkeit eine Anzahl von Vertikalgeschwindigkeitssensoren aufweist, die neben den jeweiligen Stoßdämpfern an der Karosserie angeordnet sind, wobei die Erfassungseinrichtung unter Heranziehung von Integrationen der jeweils erfaßten Signale der Vertikalbeschleunigung der gefederten Masse die Vertikalgeschwindigkeiten X&sub2;i&min; ableitet, und wobei i eine der Positionen (FL, FR, RL oder RR) der Straßenräder am Fahrzeugaufbau bezeichnet.
  17. 17. Verfahren zum Steuern der Dämpfungskraft eines zwischen einem gefederten und einem ungefederten Massenelement angeordneten Kraftfahrzeug-Stoßdämpfers, das die folgenden Schritte umfaßt: a) Erfassung des Verhaltens eines Fahrzeugaufbaus und Ausgabe eines der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse relativ zur Fahrzeugkarosserie entsprechenden Signals; b) Errechnen einer der Größe und Richtung des aus Schritt a) abgeleiteten Signals entsprechenden Dämpfungskraft in Ansprechung auf dieses und Ausgabe eines für die errechnete Dämpfungskraft repräsentativen Steuersignals; c) Betätigung eines im Stoßdämpfer installierten Ventilkörpers in Ansprechung auf dieses aus Schritt b) anfallende Steuersignal d) Erzeugen einer Ziel-Dämpfungskraft in zumindest der Aus- oder der Einfederungsphase entsprechend der Zielposition, in welche der Ventilkörper gedreht wurde und je nachdem, ob die Dämpfungskraft in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung der Kolbenanordnung im Ventilkörper des Stoßdämpfers in der Aus- oder der Einfederungsphase erzeugt wird; e) Einstellen positiver und negativer Totzonen-Schwellenwerte zwecks Bildung einer Totzone, innerhalb welcher gemäß Schritt b) keine Ausgabe des Steuersignals in Schritt c) in Abhängigkeit von der Größe und Richtung des Ausgangssignals aus Schritt a) erfolgt, so daß der Ventilkörper keine Drehung aus seiner neutralen Stellung heraus erfährt und jede der vom Stoßdämpfer in sowohl der Aus- als auch der Einfederungsphase ausgehenden Dämpfungskräfte der jeweils kleinsten Dämpfungskraft entspricht; f) Einstellen positiver und negativer oberer und unterer Grenzschwellenwerte für die Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse, deren absolute Größen höher liegen als die der positiven und negativen Totzonen-Schwellenwerte in Schritt c), wobei die Ausgabe des Steuersignals in Schritt d) in der Weise erfolgt, daß der Ventilkörper in seine maximale Zielposition gedreht wird zwecks Erzeugung einer maximalen Dämpfungskraft in entweder der Aus- oder der Einfederungsphase je nach Richtung des aus Schritt a) anfallenden Ausgangssignals, wenn dieses Ausgangssignal aus Schritt a) gleich wird oder größer als der positive oder negative obere oder untere Grenzschwellenwert der Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse; und g) Reduzieren des Absolutwerts mindestens des positiven oder des negativen Totzonen-Schwellenwertes um eine vorgegebene Größe, wenn dieses Signal aus Schritt a) gleich wird oder größer als der positive oder negative obere oder untere Grenzschwellenwert der positiven oder negativen Vertikalgeschwindigkeit der gefederten Masse.






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