DE4133666A1 - System zur erzeugung von signalen zur steuerung oder regelung eines in seinen bewegungsablaeufen steuerbaen fahrwerkes - Google Patents
System zur erzeugung von signalen zur steuerung oder regelung eines in seinen bewegungsablaeufen steuerbaen fahrwerkesInfo
- Publication number
- DE4133666A1 DE4133666A1 DE19914133666 DE4133666A DE4133666A1 DE 4133666 A1 DE4133666 A1 DE 4133666A1 DE 19914133666 DE19914133666 DE 19914133666 DE 4133666 A DE4133666 A DE 4133666A DE 4133666 A1 DE4133666 A1 DE 4133666A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- wheel
- wheel load
- signals
- vehicle body
- load fluctuation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
- B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
- B60G17/018—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the use of a specific signal treatment or control method
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
- B60G2400/10—Acceleration; Deceleration
- B60G2400/102—Acceleration; Deceleration vertical
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
- B60G2400/10—Acceleration; Deceleration
- B60G2400/104—Acceleration; Deceleration lateral or transversal with regard to vehicle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
- B60G2400/10—Acceleration; Deceleration
- B60G2400/106—Acceleration; Deceleration longitudinal with regard to vehicle, e.g. braking
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
- B60G2400/20—Speed
- B60G2400/204—Vehicle speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
- B60G2400/20—Speed
- B60G2400/206—Body oscillation speed; Body vibration frequency
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
- B60G2400/25—Stroke; Height; Displacement
- B60G2400/252—Stroke; Height; Displacement vertical
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
- B60G2400/60—Load
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
- B60G2400/80—Exterior conditions
- B60G2400/82—Ground surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
- B60G2400/80—Exterior conditions
- B60G2400/84—Atmospheric conditions
- B60G2400/842—Temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
- B60G2600/14—Differentiating means, i.e. differential control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
- B60G2600/60—Signal noise suppression; Electronic filtering means
- B60G2600/604—Signal noise suppression; Electronic filtering means low pass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Description
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung nach Gattung des Haupt
anspruchs.
Wesentlich für die Ausgestaltung des Fahrwerkes eines Kraftfahr
zeuges ist ein leistungsfähiges Federungs- und/oder Dämpfungssystem.
Hierbei ist zum einen der Fahrsicherheit Rechnung zu tragen und zum
anderen ist es erstrebenswert, den Insassen und einer stoßempfind
lichen Zuladung des Fahrzeuges einen möglichst hohen Reisekomfort zu
ermöglichen. Dies sind aus der Sicht des Federungs- und/oder
Dämpfungssystems sich widerstrebende Zielsetzungen. Ein hoher Reise
komfort ist durch eine möglichst weiche Fahrwerkeinstellung zu
erreichen, während hinsichtlich einer hohen Fahrsicherheit eine
möglichst harte Fahrwerkeinstellung erwünscht ist.
Um diesen Zielkonflikt zu lösen, geht man von dem bisher noch über
wiegend benutzten passiven über zu regelbaren (aktiven) Fahrwerken.
Ein passives Fahrwerk wird, je nach prognostiziertem Gebrauch des
Fahrzeuges, beim Einbau entweder tendenziell hart ("sportlich") oder
tendenziell weich ("komfortabel") ausgelegt. Eine Einflußnahme auf
die Fahrwerkcharakteristik ist während des Fahrbetriebes bei diesen
Systemen nicht möglich. Bei aktiven Fahrwerken hingegen kann die
Charakteristik des Federungs- und/oder Dämpfungssystems während des
Fahrbetriebes je nach Fahrzustand beeinflußt werden.
In der DE-OS 38 27 737 wird der oben genannte Zielkonflikt zwischen
Fahrsicherheit und Fahrkomfort dadurch gelöst, daß ein aktives oder
schaltbares Fahrwerk bei sich ändernden Betriebsbedingungen, zum
Beispiel sich ändernde Fahrbahnbeschaffenheit, unter Veränderung des
Fahrkomforts so angesteuert wird, daß die Fahrsicherheit stets ge
währleistet ist. Als Bewertungskriterium für die Fahrsicherheit wird
der Effektivwert der Radlastschwankungen während des Fahrbetriebes
herangezogen. Unter der Radlastschwankung versteht man die Abwei
chung der Radlast (Normalkraft zwischen Reifen und Fahrbahn) von
ihrem statischen Wert. Die Radlastschwankung (wie auch die Radlast
selbst) ist aber einer direkten Messung nur sehr schwer zugänglich,
da Meßwertaufnehmer zwischen dem Rad bzw. dem Reifen und der Fahr
bahn angebracht werden müßten. Die Messung des Federweges ist dage
gen relativ einfach und kostengünstig zu realisieren. Als Federweg
bezeichnet man die Relativverschiebung des Fahrzeugaufbaus relativ
zum Rad. In der DE-OS 38 27 737 wird der Federweg als Ersatzgröße
für die Radlastschwankung gemessen. Aus diesen Meßwerten werden der
gleitende Effektivwert und der gleitende Mittelwert für die Ersatz
größe sowie deren Differenz gebildet. Nachdem diese Differenz mit
einem vorgegebenen Sollwert verglichen worden ist, wird bei Über
schreitung des Sollwertes ein elektrisches Anzeige- und/oder Steuer
signal zur Steuerung/Regelung des Fahrwerkes abgegeben.
In der deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen P 41 07 090.9
wird, ausgehend von Signalen, die die relativen Bewegungen zwischen
den Radeinheiten und dem Aufbau des Fahrzeuges repräsentieren, auf
die aktuelle Radlastschwankung geschlossen. Weiterhin werden mög
liche Änderungen der aktuellen Radlastschwankung als Funktion einer
möglichen Änderungen der Fahrwerkcharakteristik vorausberechnet,
woraufhin durch Abfrage gewisser Kriterien bestimmt wird, ob eine
für die Fahrsicherheit kritische Situation vorliegt und ob im Falle
einer für die Fahrsicherheit kritischen Situation zur Minimierung
der Radlastschwankungen die Fahrwerkcharakteristik zu verstellen ist.
Aufgabe des vorliegenden erfindungsgemäßen Systems ist es, die Er
mittelung der aktuellen Radlastschwankung und damit beispielsweise
ein System, wie es in der DE- Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen
P 41 07 090.9 vorgestellt wird, zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale
gelöst.
Durch das erfindungsgemäße System wird, ausgehend von Signalen, die
die relativen Bewegungen zwischen den Radeinheiten und dem Aufbau
des Fahrzeuges repräsentieren, und Signalen, die die Bewegungen des
Fahrzeugaufbaus repräsentieren, auf die Radlastschwankungen ge
schlossen.
Weiterhin werden, wie in der DE- Patentanmeldung (AZ P 41 07 090.9)
beschrieben, mögliche Änderungen der Radlastschwankungen als Funk
tion einer möglichen Änderung der Fahrwerkcharakteristik vorausbe
rechnet. Durch Abfragen gewisser Kriterien, insbesondere durch Ver
knüpfungen der erfindungsgemäß bestimmten Radlastschwankungen mit
den vorausberechneten möglichen Änderungen der Radlastschwankungen,
wird, ähnlich wie in der DE- Patentanmeldung (AZ P 41 07 090.9), be
stimmt, ob eine für die Fahrsicherheit kritische Situation vorliegt
und ob im Falle einer für die Fahrsicherheit kritischen Situation
zur Minimierung der Radlastschwankungen die Fahrwerkcharakteristik
zu verstellen ist.
Bei dem erfindungsgemäßen System wird also nicht nur eine Ersatz
größe für die Radlastschwankung bestimmt, sondern in einfacher Weise
die Radlastschwankung selbst bestimmt.
Im Gegensatz zum Gegenstand der DE- Patentanmeldung
(AZ P 41 07 090.9) ist das erfindungsgemäße System immer dann hin
sichtlich des Bestimmungsaufwandes von Vorteil, wenn beispielsweise
bei einem Fahrwerkregelungssystem Aufbaubeschleunigungssensoren vor
gesehen sind. Durch die erfindungsgemäße Verwendung der Signale der
Aufbaubeschleunigungssensoren wird die Bestimmung der aktuellen Rad
lastschwankungen wesentlich vereinfacht. Dies hat die Vereinfachung
eines Gesamtsystems, wie es in der DE-Patentanmeldung
(AZ P 41 07 090.9) vorgestellt wird, zur Folge.
Neben der Verwendung von Beschleunigungsmeßwertaufnehmern zur
Messung der Vertikalbeschleunigung, die an jedem Radaufstandspunkt
des Fahrzeugaufbaus angebracht sein, kann die Verwendung von wenig
stens drei Meßwertaufnehmer vorgesehen sind, die die Vertikalbe
schleunigung des Fahrzeugaufbaus an wenigstens drei Stellen des
Fahrzeugaufbaus erfassen, wobei diese drei Stellen nicht auf einer
Geraden liegen.
Wird als vorteilhafte Ausgestaltung die erfindungsgemäß bestimmte
aktuelle Radlastschwankungen mit den Änderungen der Radlastschwan
kungen infolge einer Modifikation der Fahrwerkabstimmung logisch
verknüpft, so gelangt man zu einer differenzierteren Entscheidung,
ob eine Änderung der Fahrwerkcharakteristik dem Ziel der Optimierung
der Fahrsicherheit bei gleichzeitigem bestmöglichen Komfort gerecht
wird. Hierbei wird der Fahrsicherheit eine höhere Priorität einge
räumt wird als dem Fahrkomfort. Durch die differenziertere Ent
scheidung bezüglich der Modifikation der Fahrwerkabstimmung werden
weitaus weniger Schaltimpulse dem regelbaren Federungs- und/oder
Dämpfungssystem zugeführt. Dies erhöht zum einen die Lebensdauer des
Systems und verbessert zum anderen die Fahrsicherheit und den Fahr
komfort, da nur dann eine andere Charakteristik eingestellt wird,
wenn dies zur Erhöhung der Fahrsicherheit beiträgt bzw. unbedingt
nötig ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge
stellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
In diesem Ausführungsbeispiel soll anhand eines Blockschaltbildes
die erfindungsgemäße Einrichtung für ein Federungs- und/oder
Dämpfungssystem aufgezeigt werden.
Fig. 1 zeigt in dem Ausführungsbeispiel das Steuerungs/Regelungs-
System für eine Radeinheit. Mit Position 1 ist der Fahrzeugaufbau
mit der anteiligen Masse Ma bezeichnet. Position 2 stellt das Rad
mit der anteiligen Radmasse Mr und Position 5 eine Feder mit der
Federkonstanten Cr dar. Die Fahrbahn ist mit Position 4 bezeichnet.
Ein Dämpfer 3 mit der Dämpfungskonstanten d stellt mit einer paral
lel angeordneten Feder 6 (Federkonstante C) das zu steuernde/regeln
de Fahrwerk dar. Der Dämpfer 3 und/oder die Feder 6 sind regelbar
ausgelegt. Als Position 7 ist ein Meßwertaufnehmer für die Einfeder
bewegungen und als Position 11 ein Meßwertaufnehmer für die Aufbau
bewegung bezeichnet. Position 8 stellt Mittel zur Werteermittelung
dar. Position 9 steht für Mittel zur Bewertung der Werte und als
Position 10 ist eine Endstufe bezeichnet. Den Mitteln 9 zur Bewer
tung der Werte werden Größen Pgr, k, V, Al, Aq, T, N1, N2, Tr... zu
geführt.
Die Positionen 1, 2, 3, 4, 5 und 6 in der Fig. 1 zeigen ein
Zwei-Körper-Modell für eine Radeinheit. Das Rad ist in Kontakt mit
der Fahrbahn 4. Hierbei ist die Reifensteifigkeit als Feder 5 mit
der Federkonstanten Cr modellhaft beschrieben. In diesem Ausfüh
rungsbeispiel wird der Dämpfer 3 als regelbar angenommen, während
die Eigenschaften der Feder 6 durch einen konstanten Wert C be
schrieben wird. Daß auch die Feder 6 regelbar ausgelegt sein kann,
wird in Fig. 1 durch die gestrichelte Linie angedeutet. Die Kombina
tion der Feder 6 und des bezüglich seiner Dämpfungseigenschaft
regelbaren Dämpfers 3 steht also hier für das zu steuernde/regelnde
Federungs- und/oder Dämpfungssystem einer Radeinheit. Mit Xa bzw. Xr
ist die Verschiebung des Fahrzeugaufbaus bzw. die Verschiebung des
Rades bezeichnet, und zwar die Verschiebung aus der Gleichgewichts
lage bei Stillstand des Fahrzeuges (im unbeladenen Zustand). Mit Xe
werden die Bodenunebenheiten beschrieben. Der Meßwertaufnehmer 7 de
tektiert die Einfederbewegungen der Radeinheit, während der Meßwert
aufnehmer 11 die Bewegungen des Aufbaus 1, insbesondere die vertika
le absolute Aufbaubeschleunigung Xa′ am Radaufstandspunkt des Auf
baus, erfaßt. In diesem Ausführungsbeispiel wird als Meßgröße für
die Einfederbewegungen der Federweg Xa-Xr angenommen, allerdings
könnte ebenso die Relativgeschwindigkeit Xa′-Xr′ oder die Relativbe
schleunigung Xa′′-Xr′′ gemessen werden beziehungsweise durch Diffe
rentiation und/oder Tiefpaßfilterung ermittelt werden. Hierbei be
deuten die Striche neben den Symbolen Zeitableitungen. Die ersten
Signale der Einfederbewegungen und die zweiten Signale der Aufbaube
wegungen werden Mitteln 8 zur Werteermittelung zugeführt. Als Aus
gangssignale liegen an der mit Position 8 bezeichneten Einheit die
Radlastschwankung P und deren Empfindlichkeit P′ an. Diese Größen
werden in der Beschreibung der Fig. 2 weiter unten genauer erläu
tert. In den Mitteln 9 zur Bewertung der Werte werden die Größen P
und P′ verknüpft und untereinander und/oder mit einzulesenden Größen
verglichen und die Ergebnisse der Vergleiche Zähleinheiten zuge
führt. Den Mitteln 9 zur Bewertung der Werte werden des weiteren
Fahrwerkabstimmungsparameter wie Pgr, k, Fahrzustandsgrößen wie
Fahrgeschwindigkeit V, Fahrzeuglängs- und Querbeschleunigung Al und
Ag, Umgebungstemperatur T, Zählerabstimmungsparameter wie Sollwerte
N1 und N2, "Reset"-Zeit Tr, . . . zugeführt. Als Ausgangssignal der
Einheit 9 wird ein Steuersignal der Endstufe 10 zugeleitet, wo die
Umschaltung der Federungs- und/oder Dämpfungscharakteristik des zu
steuernden/regelnden Federungs- und/oder Dämpfungssystems durch eine
entsprechende Stellgliedansteuerung veranlaßt wird.
In den Fig. 2 und 3 soll die Arbeitsweise der Mittel 8 zur Werte
ermittelung und der Mittel 9 zur Bewertung der Werte näher aufge
zeigt werden. Insbesondere der Ausgestaltung der im folgenden be
schriebenen Mittel 211 und 311 ist ein wesentlicher Unterschied zur
DE- Patentanmeldung (AZ P 41 07 090.9) zu entnehmen, während die
Funktionsweise der übrigen Elemente weitgehend der entspricht, die
in der DE- Patentanmeldung (AZ P 41 07 090.9) beschrieben ist. Mit
den Positionen 211, 311, 212 und 312 sind elektronische Filterein
heiten und/oder Rechnereinheiten bezeichnet. Multipliziereinheiten
sind mit den Positionen 214, 314, 215 und 315 markiert, während Ein
gabeeinheiten für einzulesende Parameter mit den Positionen 213 und
313 bezeichnet sind. Diskriminatoren beschreiben die Positionen 216,
316, 217, 317, 218 und 318. Mit 219, 319, 220 und 320 sind Mittel
zur Bereitstellung von Zählsignalen ausgewiesen. Die Positionen 221,
321, 222 und 322 stellen Zähleinheiten dar, während mit den Positio
nen 223 und 323 Addiereinheiten und mit den Positionen 224, 324, 225
und 325 Diskriminatoren bezeichnet werden. Die Ausgabeeinheiten 226,
326, 227 und 327 erzeugen Steuersignale, die an die Endstufe 10
(Fig. 1) weitergeleitet werden. Die Positionen 228 und 328 stellen
eine Einheit zur Bestimmung des nächsten Berechnungszyklusses dar.
Im Rahmen der Beschreibung der Fig. 2 und 3 soll nun auf die Ein
heiten 8 und 9 der Fig. 1 und auf den physikalischen Hintergrund
der erfindungsgemäßen Einrichtung eingegangen werden. Als Radlast
schwankung P bezeichnet man die Abweichung der Radlast (Normalkraft
zwischen Reifen und Fahrbahn) von ihrem statischen Wert. Während
diese und etwa auch die Reifeneinfederweg, die unmittelbar mit der
Radlastschwankung zusammenhängt, einer Messung nur sehr schwer zu
gänglich ist, kann beispielsweise der Einfederweg Xa-Xr oder die
Einfedergeschwindigkeit (Xa-Xr)′ mit relativ einfach und somit
preiswert zu realisierenden Meßwertaufnehmern detektiert werden. Bei
Fahrzeugen mit einer Niveauregulierung kann gegebenenfalls ein schon
vorhandener Meßwertaufnehmer zur Federweg- bzw. Federgeschwindig
keitsbestimmung benutzt werden. Anhand des oben angesprochenen
Zwei-Körper-Modells kann man ableiten, daß die gesuchte Größe P mit
der Einfederbeschleunigung in folgendem Zusammenhang steht:
P = [(Ma+Mr)*Xa′′] - [Mr*Xar′′], (1)
wobei mit Xar′′ die Einfederbeschleunigung bezeichnet ist.
Weiterhin gelangt man, wie in der DE- Patentanmeldung (AZ
P 41 07 090.9) beschrieben, durch das oben erwähnte
Zwei-Körper-Modell zu der Beziehung
P′ = ∂P/∂d = -[(Ma*Cr*s³)/D(s)] * Xar, (4)
zwischen der Empfindlichkeit P′ (bezüglich der Dämpfungskonstanten
d) und dem "entmittelten" Einfederweg Xar mit der Abkürzung
D(s)=C*Cr+Cr*d*s+(C*Mr+(C+Cr)*Ma)*s²+(Ma+Mr)*d*s³+Ma*Mr*s⁴ (5)
wobei s die Laplace-Variable ist. Mit Xar ist der sogenannte "ent
mittelte" Federweg bezeichnet, der aus der Meßgröße Xa-Xr durch Sub
traktion ihres laufenden Mittelwertes
zu
entsteht. Hierbei ist Tm ein Abstimmungsparameter und t der aktuelle
Zeitpunkt. Durch diese "Entmittelung" des Federweges Xa-Xr wird so
wohl der Einfluß einer Beladung des Fahrzeuges, das heißt eine Änderung
des statischen Federweges, als auch der Einfluß unsymmetrischer
(bezüglich Druck- und Zugbereich) Feder- und/oder Dämpferkennlinien
(Änderung des mittleren dynamischen Federweges) auf die Berechnung
der Radlastschwankung eliminiert.
Dieser Wert P′ ist ein Maß für die Änderung der Radlastschwankung P,
wenn die Dämpfungskonstante d des zu steuernden/regelnden Dämpfungs
systems modifiziert wird. Insbesondere gibt das Vorzeichen von P′
eine Information, ob die Radlastschwankung P bei einer Änderung der
Dämpfungskonstanten d des zu steuernden/regelnden Dämpfungssystems
vergrößert oder verkleinert wird. Da die Optimierung der Fahrsicher
heit mit der Minimalisierung der Größe |P| einhergeht, ist die Aus
sage (4) über die Empfindlichkeit P′ der Größe P ein wichtiges Ent
scheidungskriterium bezüglich einer Steuerung/Regelung eines Dämp
fungssystems. Im allgemeinen Fall ist die Empfindlichkeit P′ defi
niert als die Ableitung der Radlastschwankung P nach einem "charak
teristischen" Fahrwerkparameter. Dieser ist dadurch gekennzeichnet,
daß unterschiedliche Parameterwerte unterschiedliche Fahrwerkab
stimmungen beschreiben. Bei einem zu steuernden/regelnden Federungs
system könnte dieser Parameter beispielsweise die physikalische Be
deutung einer Federsteifigkeit besitzen. In diesem Falle ist die
Empfindlichkeit P′ (bezüglich der Federsteifigkeit C)
P′ = ∂P/∂C = -[(Ma*Cr*s²)/D(s)]*Xar, (6)
wobei D(s) auch hier durch die Gleichung (5) gegeben ist.
Die Werte der Modellparameter (Ma, Mr, C, Cr und d) sind entweder
bekannt oder können für ein bestimmtes Fahrzeug, dessen Fahrwerk zu
steuern/regeln ist, beispielsweise durch Parameteridentifikations
verfahren ermittelt werden.
Am Eingang der Mittel 8 zur Wertebestimmung bzw. der elektronischen
Filtereinheiten und/oder Rechnereinheiten 212 und 312 liegen die
Signale des "entmittelten" Federweges Xar an. Die Berechnung des
laufenden Mittelwertes gemäß der Gleichung (2) sowie seine Subtrak
tion von der Meßgröße Xa-Xr nach Gleichung (3) kann beispielsweise
in der Auswerteelektronik des Meßwertaufnehmers 7 erfolgen. Weiter
hin liegen am Eingang der Mittel 8 zur Wertebestimmung bzw. der
elektronischen Filtereinheiten und/oder Rechnereinheiten 211 und 311
die Signale Xa des Meßwertaufnehmers 11 an.
In den Einheiten 211 und 311 weisen das anhand der Gleichung (1)
dargestellte Übertragungsverhalten auf. Das in der Gleichung (1)
verwendete Signal Xar′′, das die Einfederbeschleunigung repräsen
tiert, kann dabei durch Differentiation und ggf. durch Tiefpaßfil
terung zumindest näherungsweise aus dem Signal eines geeignet ange
brachten Einfederweg- oder Einfedergeschwindigkeitsmeßwertaufnehmers
7 ermittelt werden. Das in der Gleichung (1) verwendete Signal Xa′′,
das die Vertikalbeschleunigung des Aufbaus an dem Radaufstandspunkt
repräsentiert, wird durch einen entsprechend angebrachten Meßwert
aufnehmer 11 ermittelt. Sofern ein solcher Meßwertaufnehmer nicht
vorliegt, aber beispielsweise mindestens drei Vertikalbeschleuni
gungssensoren (Ausgangssignale Xa1′′, Xa2′′, Xa3′′) an unterschied
lichen, nicht auf einer Geraden liegenden Stellen des Fahrzeugauf
baus befestigt sind, so läßt sich die für die Gleichung (1) erfor
derlichen Aufbaubeschleunigungen als gewichtete Linearkombinationen
gemäß
Xa′′ = b1*Xa1′′+b2*Xa2′′+b3*Xa3′′
ermitteln. Die Koeffizienten b1, b2 und b3 ergeben sich auf einfache
Weise aus der Lage der Beschleunigungssensoren und der Radaufstands
punkte.
Die Einheiten 211, 212, 311 und 312 können elektronisch digital,
z. B. durch Verarbeitung einer die Übertragungseigenschaften
(Gleichung 1, 4 bzw. 6) repräsentierenden Differenzengleichung in
Rechnereinheiten, oder elektronisch analog, z. B. durch Nachbildung
einer die Übertragungseigenschaften (Gleichung 1, 4 bzw. 6) repräsen
tierenden Differentialgleichung mit elektronischen Bauelementen
realisiert sein.
Verwendet man anstelle eines Federwegsensors einen Meßaufnehmer, der
die Relativgeschwindigkeit Xa′-Xr′ beziehungsweise die Relativbe
schleunigung Xa′′-Xr′′ erfaßt, so sind in den Formeln (4) und (6)
auf der rechten Seite des Gleichheitszeichens die Ausdrücke in den
eckigen Klammern durch die Laplace-Variable s (im Falle der Er
fassung der Relativgeschwindigkeit Xa′-Xr′) und s2 (im Falle der
Erfassung der Relativbeschleunigung Xa′′-Xr′′) zu dividieren. Die
"Entmittelung" der Meßgrößen Xa′-Xr′ beziehungsweise Xa′′-Xr′′ kann
dann analog zur Gleichung (3) geschehen, wobei Xar zu Xar′ bezie
hungsweise Xar′′ und die Meßgröße Xa-Xr zu Xa′-Xr′ beziehungsweise
Xa′′-Xr′′ wird.
Am Ausgang der elektronischen Filtereinheiten und/oder
Rechnereinheiten 211, 212, 311 und 312 liegen somit die Signale der
Radlastschwankung P und deren Empfindlichkeit P′ an.
Zur genaueren Beschreibung der Mittel 9 zur Bewertung der Werte wird
im folgenden zunächst auf ein in der DE- Patentanmeldung (AZ
P 41 07 090.9) beschriebenes mögliches Regelgesetz zur Steue
rung/Regelung des Federungs- und/oder Dämpfungssystems eingegangen.
Eine Änderung der Fahrwerkscharakteristik zur Minimierung der Rad
lastschwankungen ist überhaupt nur dann sinnvoll, wenn eine sicher
heitskritische Fahrsituation vorliegt. Diese kann etwa dadurch
detektiert werden, daß die Radlastschwankung dem Betrage nach einen
Schwellwert Pgr überschreitet, daß also die Bedingung
|P|<Pgr (7)
erfüllt ist. Ist die Bedingung verletzt, das heißt, daß keine
sicherheitskritische Situation vorliegt, kann die Fahrwerkscharak
teristik unverändert bleiben, beispielsweise in der Abstimmung
"weich" oder "hart". Im Falle der Verletzung der Bedingung (7)
könnte aber auch die aktuell vorliegende Fahrwerkscharakteristik im
Hinblick auf andere Regelziele, etwa im Sinne der Maximierung des
Fahrkomforts, verändert werden.
Während einer sicherheitskritischen Fahrsituation (Bedingung (7) ist
erfüllt) empfiehlt sich eine Modifikation der Fahrwerksabstimmung
insbesondere dann, wenn die Bedingung
|P′|<k*|P| (8)
erfüllt ist. Darüber hinaus ist eine Modifikation der Fahrwerks
charakteristik in Richtung "hart" dann zweckmäßig, wenn zusätzlich
die Bedingung
P*P′<0 (9a)
erfüllt is. Gilt dagegen
P*P′<0, (9b)
P*P′<0, (9b)
so ist eine Modifikation in Richtung "weich" sinnvoll.
Die Größen Pgr und k sind als Fahrwerkabstimmungsparameter zu be
trachten und werden den Eingabeeinheiten 213 und 313 zugeführt. Die
Fahrwerkabstimmungsparameter können entweder für das zu steuernde/
regelnde Fahrwerk konstante Werte einnehmen oder sind abhängig von
den Fahrzustand beeinflussenden Größen wie beispielsweise die Fahr
zeuggeschwindigkeit V, die Fahrzeuglängs- und/oder Fahrzeugquerbe
schleunigung Al bzw. Aq und/oder die Umgebungstemperatur T.
Die Bedeutung der oben aufgeführten drei Ungleichungen (7), (8) und
(9a, b) kann anschaulich beschrieben werden. Sind die angegebenen Be
dingungen erfüllt, so hat dies folgende Bedeutung:
Bedingung (7):
Verstellen der Feder- und/oder Dämpfungscharakteristik, wenn die Radlastschwankung eine gewisse Größe Pgr übersteigt. Das heißt, daß sich das Fahrzeug in einer kritischen Fahrsituation befindet.
Verstellen der Feder- und/oder Dämpfungscharakteristik, wenn die Radlastschwankung eine gewisse Größe Pgr übersteigt. Das heißt, daß sich das Fahrzeug in einer kritischen Fahrsituation befindet.
Bedingung (9a,b):
Verstellen der Feder- und/oder Dämpfungscharakteristik nur dann, wenn diese Veränderung eine Verringerung der momentanen Radlast schwankung P bewirkt. Ist beispielsweise P positiv (und nach Bedingung (7) größer als Pgr) und ist etwa die momentan einge stellte Charakteristik "weich", so wird sie nur dann in Richtung "hart" verstellt, wenn die Empfindlichkeit P′ negativ ist, das heißt, daß bei einer Vergrößerung des charakteristischen Para meters, beispielsweise der Dämpfungskonstanten (härtere Abstim mung) die Radlastschwankung P verkleinert wird. Falls zu dem betrachteten Zeitpunkt (momentan eingestellte Charakteristik "weich") die Empfindlichkeit P positiv ist, so hätte eine Ver änderung der Abstimmung in Richtung "hart" ein Anwachsen der Rad lastschwankung P zur Folge.
Verstellen der Feder- und/oder Dämpfungscharakteristik nur dann, wenn diese Veränderung eine Verringerung der momentanen Radlast schwankung P bewirkt. Ist beispielsweise P positiv (und nach Bedingung (7) größer als Pgr) und ist etwa die momentan einge stellte Charakteristik "weich", so wird sie nur dann in Richtung "hart" verstellt, wenn die Empfindlichkeit P′ negativ ist, das heißt, daß bei einer Vergrößerung des charakteristischen Para meters, beispielsweise der Dämpfungskonstanten (härtere Abstim mung) die Radlastschwankung P verkleinert wird. Falls zu dem betrachteten Zeitpunkt (momentan eingestellte Charakteristik "weich") die Empfindlichkeit P positiv ist, so hätte eine Ver änderung der Abstimmung in Richtung "hart" ein Anwachsen der Rad lastschwankung P zur Folge.
Bedingung (8):
Verstellen der Feder- und/oder Dämpfungscharakteristik nur dann, wenn sich dies im Hinblick auf eine Verbesserung der Fahrsicher heit "lohnt". Das heißt, daß die durch die Modifikation erreichte Änderung der Radlastschwankung bezüglich der momentanen Radlast schwankung einen durch den Wert k bestimmbaren Wert erreichen muß.
Verstellen der Feder- und/oder Dämpfungscharakteristik nur dann, wenn sich dies im Hinblick auf eine Verbesserung der Fahrsicher heit "lohnt". Das heißt, daß die durch die Modifikation erreichte Änderung der Radlastschwankung bezüglich der momentanen Radlast schwankung einen durch den Wert k bestimmbaren Wert erreichen muß.
Anhand der Fig. 2 und 3 soll die Funktionsweise der Einheiten 8 und
9 der Fig. 1 näher erläutert werden. Hierbei ist in der Fig. 2
der Fall dargestellt, in dem als momentan vorliegende Fahrwerkein
stellung die Einstellung "weich" gewählt ist. Die Fig. 3 zeigt den
Fall, in dem als momentan vorliegende Fahrwerkeinstellung die Ein
stellung "hart" gewählt ist. Im folgenden werden die Fig. 2 und 3
gemeinsam beschrieben.
Durch die Eingabeeinheit 213 und 313 werden Parameter eingegeben wie
Fahrwerkabstimmungsparameter Pgr und k, die Fahrgeschwindigkeit v,
die Fahrzeuglängs- und Querbeschleunigung Al und Ag, die Umgebungs
temperatur T, Anzahlsollwerte N1 und N2 und die "Reset"-Zeit Tr.
Die für das Regelgesetz benötigten Größen P*P′ und k*|P| werden in
den Multipliziereinheiten 214, 314, 215 und 315 gebildet.
Die Diskriminatoreinheiten 216, 316, 217, 317, 218 und 318 haben die
folgende Funktionsweise:
Die Diskriminatoreinheiten 216 und 316 vergleichen die Größe |P| mit
der Größe Pgr und erzeugen ein "Y"-Signal, falls |P| größer als die
Größe Pgr, und ein Signal "N", falls |P| kleiner als die Größe Pgr
ist.
Die Diskriminatoreinheiten 217 und 317 vergleichen die Größe P*P′
mit der Größe 0. Die Einheit 217 erzeugt ein "Y"-Signal, falls P*P′
kleiner als die Größe 0, und ein "N"-Signal, falls P*P′ größer als
die Größe 0 ist. Die Einheit 317 erzeugt ein "N"-Signal, falls P*P′
kleiner als die Größe 0, und ein "Y"-Signal, falls P*P′ größer als
die Größe 0 ist.
Die Diskriminatoreinheiten 218 und 318 vergleichen den Betrag der
Größe P′ mit der Größe k*|P|. Die Einheiten 218 und 318 erzeugen ein
"Y"-Signal, falls |P′| größer als die Größe k|P|, und ein Signal
"N", falls |P′| kleiner als die Größe k|P| ist.
Besitzen die Ausgangssignale der Diskriminatoren 216, 217 und 218
(Fig. 2) bzw. 316, 317 und 318 (Fig. 3) gleichzeitig den Wert Y, so
wird ein Signal der Einheit 219 (Fig. 2) bzw. 319 (Fig. 3) zur Bereit
stellung eines Zählsignals zugeführt, an dessen Ausgang dann das
Signal Z1 in der Zähleinheiten 221 (Fig. 2) bzw. 321 (Fig. 3) gezählt
wird. Liegt an wenigstens einem der Diskriminatoren 216, 217 und 218
(Fig. 2) bzw. 316, 317 und 318 (Fig. 3) als Ausgangssignal der Wert N
an, so wird ein Signal der Einheit 220 (Fig. 2) bzw. 320 (Fig. 3) zur
Bereitstellung eines Zählsignals zugeführt, an dessen Ausgang dann
das Signal Z2 in der Zähleinheit 222 (Fig. 2) bzw. 322 (Fig. 3) ge
zählt wird.
Die Zählerstände Z1ges und Z2ges der Zähleinheiten 221 und 222
(Fig. 2) bzw. 321 und 322 (Fig. 3) werden als Ausgangssignale den
Diskriminatoren 224 und 225 (Fig. 2) und 324 und 325 (Fig. 3) zuge
führt. Hier werden die Zählerstände mit Sollwerten N1 und N2 ver
glichen. Insbesondere werden die Zählerstände Z1ges und Z2ges mit
der Summe Z1ges+Z2ges als Sollwert verglichen, die durch die Addier
einheit 223 (Fig. 2) bzw. 323 (Fig. 3) gebildet und den Diskriminato
ren 224 und 225 (Fig. 2) bzw. 324 und 325 (Fig. 3) zugeführt wird.
Weiterhin ist es vorteilhaft, die Zählerstände Z1ges und Z2ges mit
einander als Sollwerte in den Diskriminatoren 224 und 225 (Fig. 2)
bzw. 324 und 325 (Fig. 3) zu vergleichen. Darüber hinaus können die
Zählerstände mit Sollgrößen verglichen werden, die in Abhängigkeit
von den Fahrzustand beeinflussenden Größen wie beispielsweise die
Fahrgeschwindigkeit V, Fahrzeuglängs- und -querbeschleunigung Al, Ag
und/oder die Umgebungstemperatur T ermittelt werden, die in die Ein
gabeeinheit 213 bzw. 313 eingegeben werden. Die Zurücksetzung der
Zählerstände geschieht durch die Eingabe von Reset-Signalen in die
Zähleinheiten 224 und 225 (Fig. 2) bzw. 324 und 325 (Fig. 3). Die
Reset-Signale werden zum Beispiel nach jedem Umschaltvorgang der
Dämpfungs- und/oder Federungscharakteristik und/oder in gewissen
Zeitabständen Tr und/oder abhängig von den Zählerständen und/oder
von den Fahrzustand beeinflussenden Größen den Zähleinheiten 224 und
225 (Fig. 2) bzw. 324 und 325 (Fig. 3) zugeführt.
Überschreiten die Zählerstände Z1ges bzw. Z2ges die ermittelten
und/oder vorgegebenen Sollwerte N1 und N2, so liegen ausgangsseitig
der Diskriminatoren 224 und 225 (Fig. 2) bzw. 324 und 325 (Fig. 3) die
Signale Y. Unterschreiten die Zählerstände Z1ges bzw. Z2ges die er
mittelten und/oder vorgegebenen Sollwerte, so liegen ausgangsseitig
der Diskriminatoren 224 und 225 (Fig. 2) bzw. 324 und 325 (Fig. 3) die
Signale N.
Eine relativ einfach zu realisierende Möglichkeit der Funktionsweise
der Diskriminatoren 224 und 225 (Fig. 2) bzw. 324 und 325 (Fig. 3) ist
der Vergleich der Zählerstände Z1ges und Z2ges mit Anzahlsollwerten
N1 und N2 pro Summe Z1ges+Z2ges. Durch die Funktionsweise der Ein
richtungen 224 und 225 (Fig. 2) bzw. 324 und 325 (Fig. 3) wird ver
mieden, daß bei Fahrsituationen, bei denen die Radlastschwankung nur
kurzzeitig erhöht wird ohne die Fahrsicherheit zu gefährden (z. B.
Überfahren eines Kanaldeckels), eine Umschaltung auf eine andere
Dämpfungs- und/oder Federungscharakteristik erfolgt. Hierdurch wird
zum einen der Fahrkomfort erhöht ohne die Fahrsicherheit zu beein
trächtigen und zum anderen die Lebensdauer des regelbaren Fede
rungs- und/oder Dämpfungssystems verlängert, da hier zwangsläufig
mechanische, und somit verschleißanfällige Stellglieder Anwendung
finden. Bei dieser Realisation der erfindungsgemäßen Einrichtung ist
lediglich ein einziger Sensor nötig.
Die Ausgangssignale Y der Diskriminatoren 224 und 225 (Fig. 2) bzw.
324 und 325 (Fig. 3) werden den Ausgabeeinheiten 226 und 227 (Fig. 2)
bzw. 326 und 327 (Fig. 3) zugeführt, wo Steuersignale erzeugt werden,
die an die Endstufe 10 (Fig. l) weitergeleitet werden. Liegt ein
gangsseitig an der Ausgabeeinheit 226 bzw. 327 ein Signal Y, so wird
ein Steuersignal zur Umschaltung auf eine härtere Dämpfungs- und/
oder Federungscharakteristik an die Endstufe 10 geleitet. Liegt ein
gangsseitig an der Ausgabeeinheit 227 bzw. 326 ein Signal Y, so wird
ein Steuersignal zur Umschaltung auf eine weichere Dämpfungs- und/
oder Federungscharakteristik an die Endstufe 10 geleitet.
Darüber hinaus geben die Ausgabeeinheiten 226 und 227 (Fig. 2) bzw.
326 und 327 (Fig. 3) ein Ansteuersignal an die Einheit 228 bzw. 328
zur Bestimmung des nächsten Berechnungszyklusses. Die ausgangsseitig
der Diskriminatoren 224 und 225 (Fig. 2) bzw. 324 und 325 (Fig. 3) an
liegenden N-Signale werden ebenso den Einheiten 228 (Fig. 2) bzw. 328
(Fig. 3) zur Bestimmung des nächsten Berechnungszyklusses zugeführt.
Hier wird die nächste Erfassung des "entmittelten" Federweges Xar in
den elektronischen Filtereinheiten und/oder Rechnereinheiten 211 und
212 bzw. 311 und 312 bestimmt. Dies geschieht in Abhängigkeit von
der Zeit und/oder von den Fahrzustand beeinflussenden Größen wie
beispielsweise Fahrgeschwindigkeit V, Fahrzeuglängs- Al und/oder
Fahrzeugquerbeschleunigung Aq und/oder Umgebungstemperatur T. Auf
diese Weise werden Zeitintervalle gebildet, an deren Anfang jeweils
der erfindungsgemäße Steuerungs/Regelungszyklus durchlaufen wird.
Dies kann beispielsweise so gestaltet sein, daß bei langsamer Fahr
geschwindigkeit (z. B. beim Einparkvorgang) der Zyklus in größeren
Abständen durchlaufen wird als bei hohen Geschwindigkeiten.
Eine besonders einfache Auslegung der erfindungsgemäßen Einrichtung
kann dadurch erzielt werden, daß unter Umgehung der Einheit 228 bzw.
328 zur Bestimmung des nächsten Berechnungszyklusses immer dann ein
neuer Regelungszyklus gestartet wird, sobald der vorhergehende be
endet worden ist. In diesem Falle wird der in Fig. 2 bzw. Fig. 3 auf
gezeigte Berechnungszyklus stetig durchlaufen, das heißt die Inter
vallängen sind nur von der Berechnungszeit abhängig.
Die beispielhaft an dem Federungs- und/oder Dämpfungssystems einer
Radeinheit aufgezeigte erfindungsgemäße Einrichtung wird vorzugs
weise für jede Radeinheit des zu steuernden/regelnden Fahrwerkes
eingerichtet. Die Umschaltungen zwischen den Dämpfungs- und/oder
Federungscharakteristika erfolgen vorzugsweise für die Radeinheiten
des zu steuernden/regelnden Fahrwerkes unabhängig voneinander.
Darüber hinaus besteht eine weitere besonders, einfach zu realisie
rende Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung darin, daß das
zu steuernde/regelnde Federungs- und/oder Dämpfungssystem nur zwei
Abstimmungsstufen aufweist, die sich durch unterschiedliche Werte
des charakteristischen Parameters unterscheiden. Werden in diesem
Falle die mit den Positionen 219 bis 225 (Fig. 2) bzw. 319 bis 325
(Fig. 3) (einschließlich) bezeichneten Einheiten und Diskriminatoren
umgangen (gestrichelte Linie in Fig. 2 und 3), so wird, wenn mindes
tens eine der drei in den Schritten 216, 217 und 218 (Fig. 2) bzw.
316, 317 und 318 (Fig. 3) abgefragten Bedingungen nicht erfüllt ist
(Signal N am Eingang von Pos. 220 bzw. 320), ein Schaltsignal der
Einheit 227 bzw. 327 zugeführt wird infolgedessen dann eine Umschal
tung zu der weicheren (Fig. 2) bzw. härteren (Fig. 3) Dämpfungs- und/
oder Federungscharakteristik erfolgt. Eine Umschaltung zu der
härteren (Fig. 2) bzw. weicheren (Fig. 3) Dämpfungs- und/oder Fede
rungscharakteristik erfolgt, wenn jede der drei in den Schritten
216, 217 und 218 (Fig. 2) bzw. 316, 317 und 318 (Fig. 3) abgefragten
Bedingungen erfüllt ist (Signal Y am Eingang von Pos. 219 bzw. 319),
durch Zuführung eines Schaltsignals zur Einheit 226 bzw. 327. Diese
Ausgestaltung zeichnet sich durch minimalen Aufwand aus, da die mit
den Positionen 219 bis 225 (Fig. 2) bzw. 319 bis 325 (Fig. 3) markier
ten Einheiten überflüssig sind, das zu steuernde/regelnde Fede
rungs- und/oder Dämpfungssystem nur zwei Abstimmungsstufen aufzuwei
sen braucht und lediglich ein einziger Sensor zur Aufnahme der Ein
federbewegungen nötig ist.
Es ist es vorteilhaft, die erfindungsgemäße Einrichtung ganz oder
teilweise in das zu steuernde/regelnde Federungs- und/oder Dämp
fungssystem zu integrieren. Auf diese Weise ist eine problemlose Um
rüstung von bisher konventionellen, d. h. passiven Fahrwerken,
möglich, indem man beispielsweise die passiven Dämpferelemente durch
aktive ersetzt, die die erfindungsgemäße Einrichtung integriert
haben. Solch ein Dämpferelement hat in kompakter Bauweise im Gegen
satz zum konventionellen zu ersetzenden Element lediglich einen An
schluß an das elektrische Bordnetz.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Einrichtung zur Erzeugung eines
für die Fahrsicherheit repräsentativen Anzeigesignals benutzt
werden. Dieses Anzeigesignal gibt beispielsweise darüber Auskunft,
ob eine fahrunsichere Situation vorliegt. So können dann gegebenen
falls über die erfindungsgemäße Steuerung/Regelung des Fahrwerkes
hinausgehende Maßnahmen unternommen werden, um die Fahrsicherheit zu
erhöhen.
Claims (10)
1. System zur Erzeugung von Signalen zur Steuerung oder Regelung
eines in seinen Bewegungsabläufen steuerbaren oder regelbaren Fahr
werkes eines Personen- und/oder Nutzkraftwagens mit einem Fahrzeug
aufbau, wenigstens zwei Radeinheiten und Aufhängungssystemen zwi
schen Fahrzeugaufbau und Radeinheiten, die die Bewegungen zwischen
Radeinheit und Fahrzeugaufbau beeinflussen können, wobei
- - erste Signale (Xar′′) ermittelt werden, die die relativen Bewe gungen zwischen den Radeinheiten und dem Aufbau des Fahrzeuges (Einfederbewegungen) repräsentieren, und
- - zweite Signale (Xa′′) ermittelt werden, die die Bewegungen des Fahrzeugaufbaus repräsentieren, und
- - ausgehend von den ersten und zweiten Signalen auf die Radlast schwankung (P) geschlossen wird.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten
Signale Xa′′ die Beschleunigung des Fahrzeugaufbaus über den Radauf
standspunkten repräsentieren, die zweiten Signale Xar′′ die Relativ
beschleunigung zwischen Fahrzeugaufbau und jeweils einer Radeinheit
(Einfederbeschleunigung) repräsentieren und die ersten und zweiten
Signale elektronischen Filtereinheiten und/oder Rechnereinheiten
(211, 311) zugeführt werden, in denen die ersten und zweiten Signale
gemäß
[(Ma+Mr)*Xa′′]-[Mr*Xar′′]verknüpft werden, wobei mit Ma die Masse des Fahrzeugaufbaues und
mit Hr die Masse eines Rades bezeichnet ist, und ausgangsseitig der
elektronischen Filtereinheiten und/oder Rechnereinheiten (211, 311)
das dritte Signal (P) anliegt, das die Radlastschwankung repräsen
tiert.
3. System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß ergänzend zu den Radlastschwankungen (P)
mögliche Änderungen (P′) der Radlastschwankung (P) als Funktion mög
licher Änderungen der Fahrwerkcharakteristik vorausberechnet werden,
woraufhin durch Abfrage gewisser Kriterien bestimmt wird, ob eine
für die Fahrsicherheit kritische Situation vorliegt und ob im Falle
einer für die Fahrsicherheit kritischen Situation zur Minimierung
der Radlastschwankungen die Fahrwerkcharakteristik zu verstellen ist.
4. System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß zur Verstellung der Fahrwerkcharakteristik
die Federungs- und/oder Dämpfungssysteme wenigstens zweistufig ver
stellbar sind und die zu steuernden/regelnden Federungs- und/oder
Dämpfungssysteme hierdurch wenigstens zwei Federungs- und/oder Dämp
fungscharakteristika aufweisen.
5. System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß pro Radeinheit des Fahrzeuges wenigstens
ein Meßwertaufnehmer vorgesehen ist, der mittelbar oder unmittelbar
den Einfederweg und/oder die Einfedergeschwindigkeit und/oder die
Einfederbeschleunigung erfaßt und wenigstens drei Meßwertaufnehmer
vorgesehen sind, die die Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugaufbaus
an wenigstens drei Stellen des Fahrzeugaufbaus erfassen, wobei die
wenigstens drei Stellen nicht auf einer Geraden liegen.
6. System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die ersten Signale (Xa′′) als gewichtete
Linearkombinationen der Ausgangssignale der Meßwertaufnehmer zur Er
fassung der Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugaufbaus gebildet
werden.
7. System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Radlastschwankung (P) und die mögliche
Änderung (P′) der Radlast (P) untereinander und/oder mit einzulesen
den Größen verknüpft werden und auf ihren Betrag hin analysiert
werden und die Ergebnisse der Verknüpfungen und/oder der betrags
mäßigen Analyse untereinander und/oder mit einzulesenden Größen ver
glichen werden und die Ergebnisse der Vergleiche zur Steuerung/Rege
lung des Federungs- und/oder Dämpfungssystems herangezogen werden.
8. System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß als Fahrwerkabstimmungsparameter wenig
stens die Größen Pgr und k eingelesen werden und die Größen P, P′
und k gemäß den Gleichungen P*P′ und k*|P| verknüpft werden und
mit den Größen 0, |P′|, Pgr und |P| verglichen werden und die Ver
gleiche im Falle einer momentan eingestellten weicheren Fahrwerkab
stimmung gemäß den ersten drei Aussagegleichungen
|P|<Pgr
P*P′<0
|P′|<k*|P|getätigt werden oder die Vergleiche im Falle einer momentan eingestellten härteren Fahr werkabstimmung gemäß den zweiten drei Aussagegleichungen|P|<Pgr
P*P′<0
|P′|<k*|P|getätigt werden und diese Vergleiche in Zeitintervallen, deren Längen wählbar sind, getätigt werden und zwei sich unterscheidende Werte Y und N auftreten, je nachdem, ob jede der ersten oder zweiten drei Aussagegleichungen erfüllt (Wert Y) oder eine der ersten oder zweiten drei Aussagegleichungen nicht erfüllt (Wert N) ist und die Werte Y und N gezählt werden und die Anzahl der gezählten Werte A(Y) und A(N) mit Sollwerten wie die Summe A(Y)+A(N) und/oder die Werte A(Y) und A(N) selbst und/oder daraus abgeleitete Größen, insbeson dere unter Berücksichtigung von den Fahrzustand beeinflussenden Größen, verglichen werden und bei Überschreitung von A(Y) oder A(N) über die Sollwerte eine Umschaltung des zu steuernden/regelnden Federungs- und/oder Dämpfungssystems erfolgt.
P*P′<0
|P′|<k*|P|getätigt werden oder die Vergleiche im Falle einer momentan eingestellten härteren Fahr werkabstimmung gemäß den zweiten drei Aussagegleichungen|P|<Pgr
P*P′<0
|P′|<k*|P|getätigt werden und diese Vergleiche in Zeitintervallen, deren Längen wählbar sind, getätigt werden und zwei sich unterscheidende Werte Y und N auftreten, je nachdem, ob jede der ersten oder zweiten drei Aussagegleichungen erfüllt (Wert Y) oder eine der ersten oder zweiten drei Aussagegleichungen nicht erfüllt (Wert N) ist und die Werte Y und N gezählt werden und die Anzahl der gezählten Werte A(Y) und A(N) mit Sollwerten wie die Summe A(Y)+A(N) und/oder die Werte A(Y) und A(N) selbst und/oder daraus abgeleitete Größen, insbeson dere unter Berücksichtigung von den Fahrzustand beeinflussenden Größen, verglichen werden und bei Überschreitung von A(Y) oder A(N) über die Sollwerte eine Umschaltung des zu steuernden/regelnden Federungs- und/oder Dämpfungssystems erfolgt.
9. System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Fahrwerkabstimmungsparameter für das
zu steuernde/regelnde Federungs- und/oder Dämpfungssystem konstante
Werte annehmen und/oder von den Fahrzustand beeinflussenden Größen
wie Fahrgeschwindigkeit, Fahrzeuglängs- und/oder Fahrzeugquerbe
schleunigung und/oder Umgebungstemperatur abhängig sind.
10. System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß
- - im Falle der Erfassung des Signals (Xa-Xr), das den Einfederweg repräsentiert, der "entmittelte′′ Federweg (Xar) aus dem Signal (Xa-Xr) durch Subtraktion des laufenden Mittelwertes des Signals (Xa-Xr) zu gebildet wird, wobei Tm ein Abstimmungsparameter und t der aktu elle Zeitpunkt ist, und aus dem "entmittelten" Federweg (Xar) die ersten Signale (Xar") durch Differentiation und/oder durch Tief paßfilterung erlangt werden und
- - die Empfindlichkeit P/d der Radlastschwankung bezüglich der Dämpfungskonstanten d durch die Übertragungsfunktion -(Ma*Cr*s³)/D(s)und oder die Empfindlichkeit P/C der Radlastschwankung bezüglich der Federsteifigkeit C durch die Übertragungsfunktion-(Ma*Cr*s²)/D(s)bestimmt wird, wobei s die Laplace-Variable undD(s) = C*Cr+Cr*d*s+(C*Mr+(C+Cr)*Ma)*s²+(Ma+Mr)*d*s³+Ma*Mr*s⁴und C, Cr Federsteifigkeiten, Ma die Masse des Fahrzeugaufbaues, Mr die Masse des Rades und d die Dämpfungskonstante ist, und/oder
- - im Falle der Erfassung des Signals (Xa′-Xr′), das die Einfederge schwindigkeit repräsentiert, aus dem zugehörigen "entmittelten" Signal Xar′ die Radlastschwankung P gemäß der Übertragungsfunktion -[1/s]*[(1+Mr/Ma)*C+(1+Mr/Ma)*d*s+Mr*s²],die Empfindlichkeit P/d der Fadlastschwankung bezüglich der Dämpfungskonstanten d durch die Übertragungsfunktion[(Ma*Cr*s²)/D(s)]und/oder die Empfindlichkeit P/C der Radlastschwankung bezüglich der Federsteifigkeit C durch die Übertragungsfunktion-[(Ma*Cr*s)/D(s)]bestimmt werden, wobei s die Laplace-Variable undD(s)=C*Cr+Cr*d*s+(C*Mr+(C+Cr)*Ma)*s²+(Ma+Mr)*d*s³+Ma*Mr*s⁴und C, Cr Federsteifigkeiten, Ma die Masse des Fahrzeugaufbaues, Mr die Masse des Rades und d die Dämpfungskonstante ist, und/oder
- - im Falle der Erfassung des Signals (Xa′′-Xr′′), das die Einfederbeschleunigung repräsentiert, aus dem zugehörigen "entmittelten" Signal Xar′′ die Radlastschwankung P gemäß der Übertragungsfunktion -[1/s²] * [(1+Mr/Ma) * C + (1+Mr/Ma) * d * s + Mr * s²] ,die Empfindlichkeit P/d der Radlastschwankung bezüglich der Dämpfungskonstanten d durch die Übertragungsfunktion-[(Ma * Cr * s)/D(s)]und/oder die Empfindlichkeit P/C der Radlastschwankung bezüglich der Federsteifigkeit C durch die Übertragungsfunktion-[(Ma * Cr)/D(s)]bestimmt werden, wobei s die Laplace-Variable undD(s)=C*Cr+Cr*d*s+(C*Mr+(C+Cr)*Ma)*s²+(Ma+Mr)*d*s³+Ma*Mr*s⁴und C, Cr Federsteifigkeiten, Ma die Masse des Fahrzeugaufbaues, Mr die Masse des Rades und d die Dämpfungskonstante ist.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914133666 DE4133666C2 (de) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | System zur Erzeugung von Signalen zur Steuerung oder Regelung eines in seinen Bewegungsabläufen steuerbaren oder regelbaren Fahrwerkes |
GB9221309A GB2260299A (en) | 1991-10-11 | 1992-10-09 | System for determining signals for use in vehicle suspension control or regulation |
JP29819092A JPH05201226A (ja) | 1991-10-11 | 1992-10-12 | 運動シーケンスで開ループ又は閉ループ制御可能なシャシを開ループ又は閉ループ制御するための信号発生システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914133666 DE4133666C2 (de) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | System zur Erzeugung von Signalen zur Steuerung oder Regelung eines in seinen Bewegungsabläufen steuerbaren oder regelbaren Fahrwerkes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4133666A1 true DE4133666A1 (de) | 1993-04-15 |
DE4133666C2 DE4133666C2 (de) | 2001-07-05 |
Family
ID=6442475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914133666 Expired - Fee Related DE4133666C2 (de) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | System zur Erzeugung von Signalen zur Steuerung oder Regelung eines in seinen Bewegungsabläufen steuerbaren oder regelbaren Fahrwerkes |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05201226A (de) |
DE (1) | DE4133666C2 (de) |
GB (1) | GB2260299A (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19940490A1 (de) * | 1999-02-11 | 2000-08-17 | Continental Teves Ag & Co Ohg | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Vertikalbeschleunigung eines Rades eines Fahrzeugs |
DE10318110A1 (de) * | 2003-04-22 | 2004-11-11 | Continental Aktiengesellschaft | Verfahren zur Regelung einer Dämpfung |
US9592714B2 (en) | 2010-09-03 | 2017-03-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle control device |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0706906A3 (de) * | 1994-10-12 | 1997-07-02 | Unisia Jecs Corp | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Dämpfungskraft der Radaufhängung eines Fahrzeugs |
CN105291747B (zh) * | 2015-08-17 | 2017-11-03 | 哈尔滨工业大学 | 一种具有死区执行器的主动汽车悬架控制方法 |
CN108215692B (zh) * | 2017-11-29 | 2023-11-24 | 深圳市人工智能与机器人研究院 | 自动引导车的悬架以及确定悬架参数的方法 |
CN112926194B (zh) * | 2021-02-02 | 2024-04-12 | 三一重型装备有限公司 | 矿车悬挂***状态信息的获取方法及*** |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4191274A (en) * | 1977-08-22 | 1980-03-04 | Spring Hill Laboratories, Inc. | Adjusting automobile suspension system |
JPH0694253B2 (ja) * | 1986-03-17 | 1994-11-24 | トヨタ自動車株式会社 | 車輌用ロ−ル制御装置 |
GB2205285B (en) * | 1987-04-24 | 1991-05-08 | Fuji Heavy Ind Ltd | Active suspension system of vehicle |
DE3827737A1 (de) * | 1987-08-29 | 1989-03-09 | Volkswagen Ag | Einrichtung zur erzeugung eines anzeige- und/oder steuersignals |
JP2565384B2 (ja) * | 1988-09-30 | 1996-12-18 | 富士重工業株式会社 | 自動車用アクティブサスペンションの制御装置 |
US5267161A (en) * | 1990-04-12 | 1993-11-30 | Robert Bosch Gmbh | System for the generation of signals for control or regulation of an undercarriage controllable or regulable in its sequences of motion |
DE4107090C2 (de) * | 1990-04-12 | 1999-12-16 | Bosch Gmbh Robert | System zur Erzeugung von Signalen zur Steuerung oder Regelung eines in seinen Bewegungsabläufen steuerbaren oder regelbaren Fahrwerkes |
GB2251224B (en) * | 1990-11-30 | 1994-10-26 | Tokico Ltd | Suspension system for vehicle |
GB2255056B (en) * | 1991-04-23 | 1994-12-14 | Lotus Car | A vehicle suspension system |
-
1991
- 1991-10-11 DE DE19914133666 patent/DE4133666C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-10-09 GB GB9221309A patent/GB2260299A/en not_active Withdrawn
- 1992-10-12 JP JP29819092A patent/JPH05201226A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19940490A1 (de) * | 1999-02-11 | 2000-08-17 | Continental Teves Ag & Co Ohg | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Vertikalbeschleunigung eines Rades eines Fahrzeugs |
US6819979B1 (en) | 1999-02-11 | 2004-11-16 | Continental Teves, Ag & Co. Ohg | Method and device for determining a vertical acceleration of a wheel of a vehicle |
DE19940490B4 (de) * | 1999-02-11 | 2011-06-16 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Vertikalbeschleunigung eines Rades eines Fahrzeugs |
DE10318110A1 (de) * | 2003-04-22 | 2004-11-11 | Continental Aktiengesellschaft | Verfahren zur Regelung einer Dämpfung |
US9592714B2 (en) | 2010-09-03 | 2017-03-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle control device |
DE112010005840B4 (de) * | 2010-09-03 | 2021-06-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fahrzeugregelungsvorrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB9221309D0 (en) | 1992-11-25 |
JPH05201226A (ja) | 1993-08-10 |
DE4133666C2 (de) | 2001-07-05 |
GB2260299A (en) | 1993-04-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4133237C2 (de) | System zur Fahrwerkregelung | |
DE69517221T2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Regeln der Dämpfungscharakteristiken von Fahrzeugstossdämpfern | |
EP0403803B1 (de) | Semi-aktives Fahrwerk | |
EP0545130B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Fahrwerkregelung | |
DE4115481C2 (de) | System zur Erhöhung des Fahrkomforts und der Fahrsicherheit | |
EP1262343A2 (de) | Verfahren zur Regelung oder Steuerung der Dämpferkraft verstellbarer Dämpfer an Fahrzeugen | |
DE19804005C2 (de) | Verfahren zum Einstellen einer Fahrzeugaufhängung | |
DE4039629C2 (de) | ||
DE102010003205B4 (de) | Verfahren zur Bestimmung der vertikalen Beschleunigung, der longitudinalen Winkelbeschleunigung und der transversalen Winkelbeschleunigung eines Körpers, insbesondere eines Kraftfahrzeugs | |
DE102016206604B4 (de) | Steuervorrichtung und Verfahren zum Regeln einer Dämpferhärte eines Schwingungsdämpfers eines Kraftfahrzeugs | |
EP0844114B1 (de) | Niveauregeleinrichtung mit Steuerung der Schwingungsdämpfer des Fahrwerks | |
DE102010048163B4 (de) | Verfahren zur Abstimmung des Lenkkraftunterstützungsbeitrages bei einem elektromechanischen Kraftfahrzeuglenksystem | |
DE102006058566A1 (de) | Schwingungs- und geräuschminimierende Bremssteuerung | |
DE4133666C2 (de) | System zur Erzeugung von Signalen zur Steuerung oder Regelung eines in seinen Bewegungsabläufen steuerbaren oder regelbaren Fahrwerkes | |
DE3928343A1 (de) | Anordnung zur aktiven fahrwerksdaempfung (afd) | |
DE4136104A1 (de) | Verfahren zur lastabhaengigen beeinflussung eines federnden und daempfenden abstuetzsystems zwischen fahrwerk und aufbau eines fahrzeugs und abstuetzsystems zur durchfuehrung dieses verfahrens | |
DE4107090C2 (de) | System zur Erzeugung von Signalen zur Steuerung oder Regelung eines in seinen Bewegungsabläufen steuerbaren oder regelbaren Fahrwerkes | |
DE4140752A1 (de) | Semiaktives fahrwerksregelungssystem | |
EP0544108B1 (de) | Semiaktives Fahrwerksregelungssystem für Kraftfahrzeuge | |
DE4141931A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines signals zur ansteuerung eines fahrwerkregelungssystems | |
WO2008052726A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur steuerung eines lagerelements | |
EP3463940B1 (de) | Verfahren und kraftfahrzeug mit einer steuervorrichtung zum steuern zumindest eines schwingungsdämpfers des kraftfahrzeugs | |
EP1470941A1 (de) | Verfahren zur Regelung einer Dämpfung | |
DE102012016573A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Fahrwerksregelung eines Fahrzeugs | |
WO2000047457A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur ermittlung einer vertikalbeschleunigung eines rades eines fahrzeugs |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8120 | Willingness to grant licenses paragraph 23 | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: B60G 21/10 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |