WO2005021297A1 - Method for operating a level control system in motor vehicles, and corresponding level control system - Google Patents

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WO2005021297A1 PCT/EP2004/005118 EP2004005118W WO2005021297A1 WO 2005021297 A1 WO2005021297 A1 WO 2005021297A1 EP 2004005118 W EP2004005118 W EP 2004005118W WO 2005021297 A1 WO2005021297 A1 WO 2005021297A1
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Marc Nettelmann
Knut Schwarz
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Continental Aktiengesellschaft
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    • B60G2800/914—Height Control System

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a level control system on motor vehicles and a level control system therefor according to the preamble of claims 1 and 8.
  • Regulated gas or hydropneumatic suspension and damping systems for motor vehicles are known from practice which are suitable for keeping the vehicle body at the same height regardless of the load or for adapting the height depending on changing driving and road conditions by means of a so-called level regulation .
  • air air springs
  • hydraulic oil hydropneumatic springs
  • the level is set manually or depending on sensed driving and / or road conditions, with a wide variety of sensors being used which essentially sense driving conditions, uneven road surfaces, height differences, vibrations, damping forces etc. and make them available to an evaluation and control unit, which in turn controls the actuators.
  • the object of the present invention is to provide a method for operating a level control system on motor vehicles, which ensures a more reliable regulation of the vehicle level, especially when driving in off-road terrain.
  • this system should be suitable for switching from an on-road mode to an off-road mode and vice versa fully automatically, i.e. without The driver must do this.
  • Another object of the invention is to propose a suitable level control system.
  • the object of specifying a method for operating a level control system on motor vehicles is achieved in connection with the features in the preamble of claim 1 by the following method steps:
  • the comparison of the detected current vehicle level, the detected current traffic route and the recorded damping parameters with stored vehicle level, traffic route and damping parameters is advantageously carried out by means of the evaluation and control unit.
  • the individual information can also be weighted with regard to its significance with regard to the route.
  • control signals to the actuators are generated independently or as a function of the current driving speed of the motor vehicle. According to the invention, the following additional method steps can also be carried out:
  • equalization locks such as differential longitudinal and / or differential locks, when detecting an off-road area in order to achieve high traction on soft ground / terrain or improving the suitability for off-road use, or deactivating the same when detecting an on-road area.
  • the current vehicle level that is to say for example the distance between the vehicle underbody and the surface of the guideway, is detected by means of at least one distance sensor.
  • this or other distance sensors which are preferably arranged on the axles of the vehicle wheels, are used to determine the compression speed and compression frequency of the vehicle wheels, preferably per unit of time.
  • the distance sensors determine the deflection of the wheels determined on the vehicle wheels, the frequency and speed of which increases during off-road driving.
  • the off-road / on-road information of the navigation system, the off-road plausibility check of the damper unit information and the information from the air spring module are then preferably weighted and with regard to an off-road / on-road Situation checked. The result of this evaluation then leads to an off-road or on-road detection.
  • the level control system on motor vehicles is characterized in connection with the features in the preamble of claim 8 by the fact that a means for detecting the current vehicle level, at least one means for detecting the current driving or traffic route, at least one means for detecting current damping parameters of the spring dampers Unit as well as a means for analyzing and comparing the recorded current vehicle level, the recorded current traffic route and the recorded damping parameters with stored vehicle level, traffic route and damping parameters, as well as with means for creating and forwarding control signals to the actuators of the or selected spring. Damper units are provided.
  • the means for detecting the current vehicle level can be a distance sensor.
  • distance sensors are provided on at least one of the vehicle wheels for detecting the amount and the frequency of deflection per unit of time and wheel.
  • a navigation system is proposed as a means of recording the current traffic route, which can be composed of an electronic gyro compass and / or a satellite-based navigation system and / or a path pulse evaluation and / or a traffic control system and / or a radar sensor system.
  • At least one sensor for measuring the currently occurring damping force with regard to its amplitude and frequency can also be provided as a means for detecting current damping parameters of the spring-damper units. Furthermore, it is provided that the means for comparing the detected current vehicle level, the detected current traffic route and the recorded damping parameters with stored vehicle level, traffic route and damping parameters are an evaluation and control unit for controlling spring-damper units of the
  • the means for comparison or the evaluation and control unit have an activation function for a LOCK function when an off-road area is detected in the sense of an intervention in the engine management of the drive motor, and a deactivation function thereof when an on-road area is detected , and / or a switch-on function for equalization locks, such as differential longitudinal and / or differential locks, when detecting an off-road area in the sense of achieving high traction on soft ground / terrain or improving the suitability for off-road use, and a switch-off function of the same when detecting On-road terrain included.
  • equalization locks such as differential longitudinal and / or differential locks
  • the proposed method for operating a level control system on motor vehicles or the level control system for this have the essential advantage that, on the one hand, there is an automatic activation or deactivation of a possibly special off-road mode when entering or leaving appropriately shaped terrain is so that the driver is largely freed of any manual steps in this regard and can keep his hands on the vehicle control.
  • the combination of an indirect sensing of the terrain structure with the detection of the current traffic route via, for example, a satellite-based navigation system, such as a GPS system provides a high degree of reliability with regard to timely level regulation and / or damper adjustment, which in turn results in effective component protection and increased driving comfort results.
  • the level control system then comprises an electronic evaluation and control unit 1, which is electrically connected to actuators of the controllable spring-damper units 2 of the vehicle axles, which are not shown, but are known per se.
  • the spring-damper units 2 can be both air springs and hydropneumatic springs, which in turn by means of said actuators, which compressors, pumps, valves, etc. can be acted upon in such a way that for so-called level regulation, i.e. for height adjustment of the vehicle body via the travel route, air (air springs) or hydraulic oil (hydropneumatic springs) can be directed into or released from the springs or spring-damper units 2.
  • means 3 for detecting the current vehicle level are also provided, for example a distance sensor which accordingly senses the current vertical distance of the vehicle body from the travel path and / or the deflection path of vehicle wheels, means 4 for detecting the current traffic route and at least one Means 5 for detecting current damping parameters of the spring-damper units 2.
  • a satellite-controlled navigation system such as, for example, a GPS system, which can be used as a means 4 for detecting the current traffic route, is preferably
  • Combination with an electronic gyrocompass, also known as a gyroscope, and / or a displacement pulse evaluation can deliver results that are particularly useful.
  • various traffic control systems and / or radar sensor systems also appear to be suitable as an alternative or additive for the intended use.
  • the means or means 5 for recording current damping parameters of the spring-damper units 2 are concerned, one or more sensors are available for sensing the damping force amplitude currently occurring and its frequency.
  • the detected parameters relating to the current vehicle level, the current traffic route and the current damping parameters are, according to the invention, optionally weighted by means of the electronic evaluation and control unit 1 and compared with stored reference parameters. If one or more predetermined deviations or trends of the deviations exist, either an off-road or an on-road area is concluded. Subsequently, depending on the current driving mode, control signals 6 can be generated, which are fed to the actuators of the spring-damper units 2 or only selected spring-damper units 2 for activation thereof in the sense of a level increase or level reduction or damper adjustment of the motor vehicle.
  • the evaluation and control unit 1 can furthermore have an activation function of a LOCK function when an off-road terrain is detected in the sense of an intervention in the engine management of the drive motor 7 and a deactivation function thereof when an on-road terrain is detected. Furthermore, it is considered advantageous if the evaluation and control unit 1 in the case of all-wheel drive vehicles has a switch-on or switch-off function for compensating locks 7, such as differential longitudinal and / or differential locks, which, when an off-road terrain is detected, in the sense of achieving high traction can be used on soft ground or an improvement in off-road capability.
  • locks 7, such as differential longitudinal and / or differential locks which, when an off-road terrain is detected, in the sense of achieving high traction can be used on soft ground or an improvement in off-road capability.
  • the level control system according to the invention can be operated, for example, as follows.

Abstract

The aim of the invention is to provide a method for operating a level control system in motor vehicles, said system improving the reliability of, inter alia, the vehicle level control and/or the adjustment of the shock absorber, especially during off-road journeys. To this end, the inventive method essentially comprises the following steps: the current vehicle level is detected; the current traffic route is detected; the current shock absorbing parameters of the spring-and-shock absorber units (2) are detected; the detected current level of the vehicle, the detected current traffic route and the detected shock absorbing parameters are compared with the stored vehicle level and the stored traffic route and shock absorbing parameters; if at least one deviation or a trend in deviations is observed, travel over an off-road terrain or an on-road terrain is identified; and defined control signals are generated and forwarded to the actuators of the, or selected, spring-and-shock absorber units (2) in order to raise or reduce the level and/or to adapt the shock absorbing action of the spring-and-shock absorbing units (2) of the motor vehicle.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Niveauregulierungssystems an Kraftfahrzeugen und Niveauregulierungssystem dazuMethod for operating a level control system on motor vehicles and level control system therefor
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Niveauregulierungssystems an Kraftfahrzeugen und ein Niveauregulierungssystem dazu nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 8.The invention relates to a method for operating a level control system on motor vehicles and a level control system therefor according to the preamble of claims 1 and 8.
Aus der Praxis sind geregelte gas- oder hydropneumatische Federungs- und Dämp- fungssysteme für Kraftfahrzeuge bekannt, die geeignet sind, den Fahrzeugaufbau unabhängig von der Beladung auf gleicher Höhe zu halten oder in Abhängigkeit von veränderlichen Fahrt- und Fahrbahnzuständen die Höhe mittels einer sogenannten Niveauregulierung anzupassen. Im wesentlichen wird dabei Luft (Luftfedern) oder Hydrauliköl (hydropneumatische Federn) in die Federn geleitet oder aus diesen abgelassen, wobei entsprechende Aktuatoren, wie Kompressoren, Pumpen und Ventile Anwendung finden.Regulated gas or hydropneumatic suspension and damping systems for motor vehicles are known from practice which are suitable for keeping the vehicle body at the same height regardless of the load or for adapting the height depending on changing driving and road conditions by means of a so-called level regulation , Essentially, air (air springs) or hydraulic oil (hydropneumatic springs) is fed into or discharged from the springs, with appropriate actuators such as compressors, pumps and valves being used.
Die Niveaueinstellung erfolgt manuell oder in Abhängigkeit von sensierten Fahrt- und/oder Fahrbahnzuständen, wobei unterschiedlichste Sensoriken zur Anwendung kommen, die im Wesentlichen Fahrtzustände, Fahrbahnunebenheiten, Höhenunter- schiede, Schwingungen, Dämpfungskräfte usw. sensieren und einer Auswert- und Steuereinheit zur Verfügung stellen, die ihrerseits die besagten Aktuatoren ansteuert.The level is set manually or depending on sensed driving and / or road conditions, with a wide variety of sensors being used which essentially sense driving conditions, uneven road surfaces, height differences, vibrations, damping forces etc. and make them available to an evaluation and control unit, which in turn controls the actuators.
Darüber hinaus ist es bekannt, die Dämpfungswirkung der Dämpfer von solchen Dämpfungssystemen fahrwegabhängig einzustellen.In addition, it is known to adjust the damping effect of the dampers of such damping systems as a function of the travel path.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nunmehr, ein Verfahren zum Betreiben eines Niveauregulierungssystems an Kraftfahrzeugen anzugeben, welches eine zuverlässigere Regulierung des Fahrzeugniveaus insbesondere bei Fahrten im Offroad- Gelände gewährleistet. Zudem soll dieses System geeignet sein, den Wechsel von einem Onroad-Modus zu einem Offroad-Modus und umgekehrt vollautomatisch, also ohne Zutun des Fahrzeugführers zu bewerkstelligen. Eine weitere Aufgabe an die Erfindung besteht darin, dazu ein geeignetes Niveauregulierungssystem vorzuschlagen.The object of the present invention is to provide a method for operating a level control system on motor vehicles, which ensures a more reliable regulation of the vehicle level, especially when driving in off-road terrain. In addition, this system should be suitable for switching from an on-road mode to an off-road mode and vice versa fully automatically, i.e. without The driver must do this. Another object of the invention is to propose a suitable level control system.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe, nämlich ein Verfahren zum Betreiben eines Ni- veauregulierungssystems an Kraftfahrzeugen anzugeben, in Verbindung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1 durch folgende durchzuführende Verfahrens- schritte gelöst:According to the invention, the object of specifying a method for operating a level control system on motor vehicles is achieved in connection with the features in the preamble of claim 1 by the following method steps:
- Erfassen des aktuellen Fahrzeugniveaus;- Detection of the current vehicle level;
- Erfassen des aktuellen Verkehrsweges; - Erfassen von aktuellen Dämpfungsparametern der Feder-Dämpfer-Einheiten;- Detection of the current traffic route; - Detection of current damping parameters of the spring-damper units;
- Vergleich des erfassten aktuellen Fahrzeugniveaus, des erfassten aktuellen Verkehrsweges und der erfassten Dämpfungsparameter mit den gespeicherten Fahrzeugniveau- sowie Verkehrswege- und Dämpfungsparametern;- Comparison of the recorded current vehicle level, the recorded current traffic route and the recorded damping parameters with the stored vehicle level as well as traffic route and damping parameters;
- Bei Vorliegen einer oder mehrerer vorbestimmter Abweichungen oder eines Trends der Abweichungen, Erkennen des Befahrens eines Offroad- oder Onroad-Gelandes;- If there are one or more predetermined deviations or a trend of the deviations, detection of driving on an off-road or on-road terrain;
- Erstellung und Weiterleitung bestimmter Steuersignale an die Aktuatoren aller oder ausgewählter Feder-Dämpfer-Einheiten im Sinne einer Niveauerhöhung beziehungsweise Niveauabsenkung und/oder einer Veränderung der Dämpfungseigenschaften der Feder-Dämpfer-Einheiten des Kraftfahrzeugs.- Creation and forwarding of certain control signals to the actuators of all or selected spring-damper units in the sense of a level increase or decrease and / or a change in the damping properties of the spring-damper units of the motor vehicle.
Vorteilhafterweise wird der Vergleich des erfassten aktuellen Fahrzeugniveaus, des erfassten aktuellen Verkehrsweges und der erfassten Dämpfungsparameter mit gespeicherten Fahrzeugniveau-, Verkehrswege- und Dämpfungsparametern mittels der Auswert- und Steuereinheit durchgeführt. Dabei kann auch eine Gewichtung der einzelnen Informationen hinsichtlich ihrer Aussagekraft bezüglich des Fahrweges vorgenommen werden.The comparison of the detected current vehicle level, the detected current traffic route and the recorded damping parameters with stored vehicle level, traffic route and damping parameters is advantageously carried out by means of the evaluation and control unit. In this case, the individual information can also be weighted with regard to its significance with regard to the route.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens werden die Steuersignale an die Aktuatoren unabhängig oder in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahr- zeugs erstellt. Erfindungsgemäß können ergänzend folgende weitere Verfahrensschritte durchgeführt werden:According to a development of the method, the control signals to the actuators are generated independently or as a function of the current driving speed of the motor vehicle. According to the invention, the following additional method steps can also be carried out:
- Aktivierung einer LOCK-Funktion bei Erkennung eines Offroad-Geländes im Sinne eines Eingriffs in das Motormanagement des Antriebsmotors oder Deaktivierung derselben bei Erkennung eines Onroad-Gelandes und/oder- Activation of a LOCK function upon detection of an off-road area in the sense of an intervention in the engine management of the drive motor or deactivation of the same when detection of an on-road area and / or
- Einschalten von Ausgleichssperren, wie Differentiallängs- und/oder Differentialquersperren, bei Erkennung eines Offroad-Geländes im Sinne der Erzielung einer hohen Traktion bei weichem Untergrund/Gelände beziehungsweise einer Verbesserung der Geländetauglichkeit, oder Ausschalten derselben bei Erkennung eines On- road-Geländes.- Activation of equalization locks, such as differential longitudinal and / or differential locks, when detecting an off-road area in order to achieve high traction on soft ground / terrain or improving the suitability for off-road use, or deactivating the same when detecting an on-road area.
Wie die Erfindung weiter vorsieht, wird das aktuelle Fahrzeugniveau, also beispielsweise der Abstand des Fahrzeugunterbodens von der Fahrwegoberfläche, mittels wenigstens eines Abstandsensors erfasst. Zudem wird mit diesem oder anderen, vorzugsweise an den Achsen der Fahrzeugräder angeordneten Abstandssensoren, die Einfederungsge- schwindigkeit und Einfederungshäufigkeit der Fahrzeugräder vorzugsweise pro Zeiteinheit ermittelt.As the invention further provides, the current vehicle level, that is to say for example the distance between the vehicle underbody and the surface of the guideway, is detected by means of at least one distance sensor. In addition, this or other distance sensors, which are preferably arranged on the axles of the vehicle wheels, are used to determine the compression speed and compression frequency of the vehicle wheels, preferably per unit of time.
Bezüglich der Erfassung des aktuellen Verkehrsweges wird vorgeschlagen, die Daten eines Navigationssystems zu verwenden.With regard to the detection of the current traffic route, it is proposed to use the data of a navigation system.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, als aktuelle Dämpfungsparameter die aktuell auftretenden Dämpfkräfte an den Fahrzeugdämpfern mittels wenigstens eines Sensors zu erfassen und zu analysieren, deren Amplituden und Frequenzen im Gelände zunehmen. Zudem werden durch die Abstandssensoren die an den Fahrzeugrädern ermittelten Einfedervorgänge der Räder plausibilisiert, deren Häufigkeit und Geschwindigkeit bei einer Geländefahrt ansteigt.Furthermore, it is proposed to record and analyze the currently occurring damping forces on the vehicle dampers as the current damping parameters by means of at least one sensor, the amplitudes and frequencies of which increase in the field. In addition, the distance sensors determine the deflection of the wheels determined on the vehicle wheels, the frequency and speed of which increases during off-road driving.
Die Offroad/Onroad-Informationen des Navigationssystems, die Offroad-Plau- sibilisierung der Dämpfereinheit-Informationen und der Informationen von dem Luftfedermodul werden dann bevorzugt gewichtet und hinsichtlich einer Offroad-/Onroad- Situation überprüft. Das Ergebnis dieser Bewertung führt dann zu einer Offroad- oder Onroad-Erkennung.The off-road / on-road information of the navigation system, the off-road plausibility check of the damper unit information and the information from the air spring module are then preferably weighted and with regard to an off-road / on-road Situation checked. The result of this evaluation then leads to an off-road or on-road detection.
Ist eine Geländefahrt erkannt worden, so werden dann automatisch verschiedene Funk- tionen aktiviert, die eine Fahrt außerhalb von befestigten Wegen bei Berücksichtigung der geltenden Geschwindigkeitsgrenzen unterstützen.Once an off-road trip has been recognized, various functions are automatically activated that support a trip outside of paved roads, taking into account the applicable speed limits.
Das Niveauregulierangssystem an Kraftfahrzeugen zeichnet sich in Verbindung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 8 dadurch aus, dass ein Mittel zur Erfassung des aktuellen Fahrzeugniveaus, zumindest ein Mittel zur Erfassung des aktuellen Fahroder Verkehrsweges, zumindest ein Mittel zur Erfassung von aktuellen Dämpfungsparametern der Feder-Dämpfer-Einheit sowie ein Mittel zur Analyse und zum Vergleich des erfassten aktuellen Fahrzeugniveaus, des erfassten aktuellen Verkehrsweges und der erfassten Dämpfungsparameter mit gespeicherten Fahrzeugniveau-, Verkehrswege- und Dämpfungsparametern, sowie mit Mitteln zur Erstellung und Weiterleitung von Steuersignalen an die Aktuatoren der oder ausgewählter Feder-Dämpfer-Einheiten vorgesehen sind.The level control system on motor vehicles is characterized in connection with the features in the preamble of claim 8 by the fact that a means for detecting the current vehicle level, at least one means for detecting the current driving or traffic route, at least one means for detecting current damping parameters of the spring dampers Unit as well as a means for analyzing and comparing the recorded current vehicle level, the recorded current traffic route and the recorded damping parameters with stored vehicle level, traffic route and damping parameters, as well as with means for creating and forwarding control signals to the actuators of the or selected spring. Damper units are provided.
Das Mittel zur Erfassung des aktuellen Fahrzeugniveaus kann hierbei ein Abstandssen- sor sein. Zudem sind zur Erfassung des Betrages und der Häufigkeit der Einfederung pro Zeiteinheit und Rad Abstandssensoren an wenigstens einem der Fahrzeugräder vorgesehen.The means for detecting the current vehicle level can be a distance sensor. In addition, distance sensors are provided on at least one of the vehicle wheels for detecting the amount and the frequency of deflection per unit of time and wheel.
Als Mittel zur Erfassung des aktuellen Verkehrsweges wird ein Navigationssystem vor- geschlagen, wobei sich dieses aus einem elektronischen Kreiselkompass und/oder einem satellitengestützten Navigationssystem und/oder einer Wegimpulsauswertung und/oder einem Verkehrsleitsystem und/oder einem Radar-Sensor-System zusammensetzen kann.A navigation system is proposed as a means of recording the current traffic route, which can be composed of an electronic gyro compass and / or a satellite-based navigation system and / or a path pulse evaluation and / or a traffic control system and / or a radar sensor system.
Als Mittel zur Erfassung von aktuellen Dämpfungsparametern der Feder-Dämpfer- Einheiten kann auch wenigstens ein Sensor zur Messung der aktuell auftretenden Dämpfungskraft hinsichtlich deren Amplitude und Frequenz vorgesehen sein. Weiterhin ist vorgesehen, dass das Mittel zum Vergleich des erfassten aktuellen Fahrzeugniveaus, des erfassten aktuellen Verkehrsweges und der erfassten Dämpfungsparameter mit gespeicherten Fahrzeugniveau-, Verkehrswege- und Dämpfungsparametern eine Auswert- und Steuereinheit zur Ansteuerung von mit Feder-Dämpfer-Einheiten desAt least one sensor for measuring the currently occurring damping force with regard to its amplitude and frequency can also be provided as a means for detecting current damping parameters of the spring-damper units. Furthermore, it is provided that the means for comparing the detected current vehicle level, the detected current traffic route and the recorded damping parameters with stored vehicle level, traffic route and damping parameters are an evaluation and control unit for controlling spring-damper units of the
Kraftfahrzeugs zusammenwirkenden und das Fahrzeugniveau sowie die Dämpfereinstellung regulierenden Aktuatoren ist.Interacting motor vehicle and the vehicle level and the damper adjustment regulating actuators.
Schließlich ist vorgesehen, dass das Mittel zum Vergleich beziehungsweise die Aus- wert- und Steuereinheit eine Aktivierangsfunktion für eine LOCK-Funktion bei Erkennung eines Offroad-Geländes im Sinne eines Eingriffs in das Motormanagement des Antriebsmotors, sowie eine Deaktivierungsfunktion derselben bei Erkennung eines Onroad-Gelandes, und/oder eine Einschaltfunktion für Ausgleichssperren, wie Differenti- allängs- und/oder Differentialquersperren, bei Erkennung eines Offroad-Geländes im Sinne der Erzielung einer hohen Traktion bei weichem Untergrund/Gelände beziehungsweise einer Verbesserung der Geländetauglichkeit, und eine Ausschaltfunktion derselben bei Erkennung eines Onroad-Gelandes beinhaltet.Finally, it is provided that the means for comparison or the evaluation and control unit have an activation function for a LOCK function when an off-road area is detected in the sense of an intervention in the engine management of the drive motor, and a deactivation function thereof when an on-road area is detected , and / or a switch-on function for equalization locks, such as differential longitudinal and / or differential locks, when detecting an off-road area in the sense of achieving high traction on soft ground / terrain or improving the suitability for off-road use, and a switch-off function of the same when detecting On-road terrain included.
Das vorgeschlagene Verfahren zum Betreiben eines Niveauregulierungssystems an Kraftfahrzeugen beziehungsweise das Niveauregulierungssystem dazu haben im Hinblick auf den Stand der Technik den wesentlichen Vorteil, dass zum einen eine automatische Aktivierung oder Deaktivierung eines gegebenenfalls speziellen Offroad-Modus bei Einfahrt in entsprechend geformtes Gelände oder aus diesem heraus gegeben ist, so dass der Fahrzeugführer weitestgehend von diesbezüglichen manuellen Handgriffen befreit ist und seine Hände am Fahrzeugsteuer belassen kann. Ferner ist durch die Kombination einer indirekten Sensierung der Geländestruktur mit der Erfassung des aktuellen Verkehrsweges über beispielsweise ein satellitengestütztes Navigationssystem, wie einem GPS-System, eine hohe Zuverlässigkeit bezüglich der rechtzeitigen Niveauregulierung und/oder Dämpfereinstellung gegeben, woraus wiederum ein effektiver Kompo- nentenschutz und ein erhöhter Fahrkomfort resultiert. Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Blockschaltbildes einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Niveauregulierungssystems an Kraftfahrzeugen näher erläutert, wobei die Begriffe „Auswert- und Steuereinheit" und „Mittel zum Vergleich" gleichbedeutend nebenein- ander verwendet werden.With regard to the prior art, the proposed method for operating a level control system on motor vehicles or the level control system for this have the essential advantage that, on the one hand, there is an automatic activation or deactivation of a possibly special off-road mode when entering or leaving appropriately shaped terrain is so that the driver is largely freed of any manual steps in this regard and can keep his hands on the vehicle control. Furthermore, the combination of an indirect sensing of the terrain structure with the detection of the current traffic route via, for example, a satellite-based navigation system, such as a GPS system, provides a high degree of reliability with regard to timely level regulation and / or damper adjustment, which in turn results in effective component protection and increased driving comfort results. The invention is explained in more detail below on the basis of a block diagram schematically shown in the drawing of a preferred embodiment of the level control system according to the invention on motor vehicles, the terms “evaluation and control unit” and “means for comparison” being used synonymously next to each other.
Das Niveauregulierungssystem umfasst danach eine elektronische Auswert- und Steuereinheit 1, die mit nicht näher dargestellten, jedoch an sich bekannten Aktuatoren der regelbaren Feder-Dämpfer-Einheiten 2 der Fahrzeugachsen elektrisch verbunden ist. Die Feder-Dämpfer-Einheiten 2 können sowohl Luftfedern als auch hydropneumatische Federn sein, die ihrerseits mittels besagter Aktuatoren, welches Kompressoren, Pumpen, Ventile u.a. sein können, derart beaufschlagbar sind, dass zur sogenannten Niveauregulierung, also zur Höhenabstimmung des Fahrzeugaufbaus über den Fahrweg, Luft (Luftfedern) oder Hydrauliköl (hydropneumatische Federn) in die Federn beziehungsweise Feder-Dämpfer-Einheiten 2 geleitet oder aus diesen abgelassen werden kann.The level control system then comprises an electronic evaluation and control unit 1, which is electrically connected to actuators of the controllable spring-damper units 2 of the vehicle axles, which are not shown, but are known per se. The spring-damper units 2 can be both air springs and hydropneumatic springs, which in turn by means of said actuators, which compressors, pumps, valves, etc. can be acted upon in such a way that for so-called level regulation, i.e. for height adjustment of the vehicle body via the travel route, air (air springs) or hydraulic oil (hydropneumatic springs) can be directed into or released from the springs or spring-damper units 2.
Erfindungsgemäß ist sind ferner ein Mittel 3 zur Erfassung des aktuellen Fahrzeugni- veaus, beispielsweise ein Abstandssensor vorgesehen, der demgemäss den aktuellen vertikalen Abstand des Fahrzeugaufbaus zum Fahrweg und/oder den Einfederweg von Fahrzeugrädern sensiert, ein Mittel 4 zur Erfassung des aktuellen Verkehrsweges und zumindest ein Mittel 5 zur Erfassung von aktuellen Dämpfungsparametern der Feder- Dämpfer-Einheiten 2.According to the invention, means 3 for detecting the current vehicle level are also provided, for example a distance sensor which accordingly senses the current vertical distance of the vehicle body from the travel path and / or the deflection path of vehicle wheels, means 4 for detecting the current traffic route and at least one Means 5 for detecting current damping parameters of the spring-damper units 2.
Als Mittel 4 zur Erfassung des aktuellen Verkehrsweges bietet sich bevorzugt ein satel- ritengesteuertes Navigationssystem, wie beispielsweise ein GPS-System an, welches inA satellite-controlled navigation system, such as, for example, a GPS system, which can be used as a means 4 for detecting the current traffic route, is preferably
Kombination mit einem elektronischen Kreiselkompass, auch als Gyroskop bezeichnet, und/oder einer Wegimpulsauswertung besonders gut verwertbare Ergebnisse liefern kann. Als geeignet erscheinen alternativ oder additiv für den in Rede stehenden Verwendungszweck jedoch auch diverse Verkehrsleitsysteme und/oder Radar-Sensor- Systeme. Was das oder die Mittel 5 zur Erfassung von aktuellen Dämpfungsparametern der Feder-Dämpfer-Einheiten 2 anbelangt, bieten sich ein oder mehrere Sensoren zur Sensie- rung der aktuell auftretenden Dämpfungskraftamplitude sowie deren Frequenz an.Combination with an electronic gyrocompass, also known as a gyroscope, and / or a displacement pulse evaluation can deliver results that are particularly useful. However, various traffic control systems and / or radar sensor systems also appear to be suitable as an alternative or additive for the intended use. As far as the means or means 5 for recording current damping parameters of the spring-damper units 2 are concerned, one or more sensors are available for sensing the damping force amplitude currently occurring and its frequency.
Die erfassten Parameter, betreffend das aktuelle Fahrzeugniveau, den aktuellen Verkehrsweg sowie die aktuellen Dämpfungsparameter, werden erfindungsgemäß mittels der elektronischen Auswert- und Steuereinheit 1 gegebenenfalls gewichtet und mit gespeicherten Referenzparametern verglichen. Beim Vorliegen einer oder mehrerer vorbestimmter Abweichungen oder Trends der Abweichungen wird entweder auf ein Offro- ad- oder ein Onroad-Gelände geschlossen. Anschließend können in Abhängigkeit vom aktuellen Fahrmodus Steuersignale 6 erstellt werden, welche den Aktuatoren der Feder- Dämpfer-Einheiten 2 oder lediglich ausgewählter Feder-Dämpfer-Einheiten 2 zur Aktivierung derselben im Sinne einer Niveauerhöhung oder Niveauabsenkung beziehungsweise Dämpfereinstellung des Kraftfahrzeugs zugeleitet werden.The detected parameters relating to the current vehicle level, the current traffic route and the current damping parameters are, according to the invention, optionally weighted by means of the electronic evaluation and control unit 1 and compared with stored reference parameters. If one or more predetermined deviations or trends of the deviations exist, either an off-road or an on-road area is concluded. Subsequently, depending on the current driving mode, control signals 6 can be generated, which are fed to the actuators of the spring-damper units 2 or only selected spring-damper units 2 for activation thereof in the sense of a level increase or level reduction or damper adjustment of the motor vehicle.
Wie vorstehend angedeutet wurde, ist es nicht in jedem Fall angezeigt, sämtliche Feder- Dämpfer-Einheiten 2 gleich zu beaufschlagen, sondern dieselben beispielsweise aufgrund von besonderen Beladungsverhältnissen und oder Fahrzuständen verschieden anzusteuern, um eine angemessene Höhenabstimmung des Fahrzeugaufbaus zu ge- währleisten.As was indicated above, it is not always advisable to apply all spring-damper units 2 equally, but to control them differently, for example due to special loading conditions and or driving conditions, in order to ensure an appropriate height adjustment of the vehicle body.
Insofern kann es des Weiteren auch angezeigt sein, in den Vergleich beziehungsweise in die Erstellung der Steuersignale 6 an die Aktuatoren die aktuelle Fahrgeschwindigkeit mit einzubeziehen.In this respect, it may also be appropriate to include the current driving speed in the comparison or in the generation of the control signals 6 to the actuators.
In vorteilhafter Weise kann ferner die Auswert- und Steuereinheit 1 eine Aktivierungsfunktion einer LOCK-Funktion bei Erkennung eines Offroad-Geländes im Sinne eines Eingriffs in das Motormanagement des Antriebsmotors 7 und eine Deaktivierungsfunk- tion derselben bei Erkennung eines Onroad-Gelandes aufweisen. Ferner wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Auswert- und Steuereinheit 1 im Falle von Allradfahrzeugen über eine Einschalt- beziehungsweise Ausschaltfunktion für Ausgleichsperren 7 wie Differentiallängs- und/oder Differentialquersperren verfügt, die bei Erkennung eines Offroad-Geländes im Sinne der Erzielung einer hohen Traktion bei weichem Untergrund beziehungsweise einer Verbesserung der Geländetauglichkeit zum Einsatz kommen können.Advantageously, the evaluation and control unit 1 can furthermore have an activation function of a LOCK function when an off-road terrain is detected in the sense of an intervention in the engine management of the drive motor 7 and a deactivation function thereof when an on-road terrain is detected. Furthermore, it is considered advantageous if the evaluation and control unit 1 in the case of all-wheel drive vehicles has a switch-on or switch-off function for compensating locks 7, such as differential longitudinal and / or differential locks, which, when an off-road terrain is detected, in the sense of achieving high traction can be used on soft ground or an improvement in off-road capability.
Das erfindungsgemäße Niveauregulierangssystem kann beispielsweise wie folgt betrieben werden.The level control system according to the invention can be operated, for example, as follows.
Gesetzt den Fall das Navigationssystem erkennt, dass das Kraftfahrzeug sich fernab von dem System bekannter befestigter Straßen bewegt und die Auswertung der sensierten Dämpfungsparameter ergibt, dass die Dämpfer der Feder-Dämpfer-Systeme 2 vergleichsweise häufig in bezug auf das Fahrzeugniveau nachgeregelt werden müssen, wie es der Fall ist, wenn auf grobe Unebenheiten der Fahrstrecke reagiert werden muss, sowie die Abstandssensoren beziehungsweise Schwingungssensoren erkennen, dass dynamische Aus- und Einfederangen sich verstärkt haben und häufiger auftreten, sowie gegebenenfalls die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als die eines definierten Schwellwertes ist, wird in Auswertung dieser Informationen auf ein Offroad-Gelände geschlos- sen und beispielsweise ein voreingestellter Offroad-Modus voll automatisch aktiviert, der folgende Funktionen beinhalten kann:Assuming the navigation system detects that the motor vehicle is moving away from the system of known paved roads and the evaluation of the sensed damping parameters shows that the dampers of the spring-damper systems 2 have to be readjusted comparatively frequently with respect to the vehicle level, as is the case The case is when rough bumps in the route have to be reacted to, and the distance sensors or vibration sensors recognize that dynamic spring and rebound rods have increased and occur more frequently, and if necessary the vehicle speed is greater than that of a defined threshold value, this is evaluated Information is closed on an off-road area and, for example, a pre-set off-road mode is fully automatically activated, which can include the following functions:
- Anhebung der Karosserie des Kraftfahrzeugs auf ein geländetaugliches Niveau; Geeignete Bestromung der Dämpfer zur Anpassung der Dämpfercharakteristik; - Aktivierung der LOCK-Funktion im Sinne eines Eingriffs in das Motormanagement (Drosselung der Leistungsabgabe des Antriebsmotors 7, um das Geländeniveau beibehalten zu können);- Raising the body of the motor vehicle to an off-road level; Suitable energization of the dampers to adapt the damper characteristics; - Activation of the LOCK function in the sense of an intervention in the engine management (throttling of the power output of the drive motor 7 in order to be able to maintain the terrain level);
- Einschalten von Ausgleichssperren 8 im Antriebsstrang. Bezugszeiehen- Switch on compensation locks 8 in the drive train. Bezugszeiehen
1 Auswert- und Steuereinheit; Mittel zum Vergleich 2 Feder-Dämpfer-Einheiten1 evaluation and control unit; Means for comparison 2 spring-damper units
3 Mittel zur Erfassung des aktuellen Fahrzeugniveaus, des Radeinfederweges und der Radeinfederhäufigkeit3 Means for recording the current vehicle level, the wheel spring travel and the wheel spring frequency
4 Mittel zur Erfassung des aktuellen Verkehrsweges4 means for recording the current traffic route
5 Mittel zur Erfassung von aktuellen Dämpfungsparametern 6 Steuersignale5 means for recording current damping parameters 6 control signals
7 Antriebsmotor7 drive motor
8 Ausgleichssperre 8 Compensation lock

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Betreiben eines Niveauregulierangssystems an Kraftfahrzeugen, welches seinerseits eine mit einem oder mehreren Sensoren verbundene Auswert- und1. Method for operating a level control system on motor vehicles, which in turn is an evaluation and connected with one or more sensors
Steuereinheit zur Ansteuerung von mit Feder-Dämpfer-Einheiten des Kraftfahrzeugs zusammenwirkenden und das Fahrzeugniveau regulierenden Aktuatoren umfasst, gekennzeichnet durch folgende durchzuführende Verfahrensschritte,Control unit for controlling actuators which interact with spring-damper units of the motor vehicle and regulate the vehicle level, characterized by the following method steps to be carried out,
- Erfassen des aktuellen Fahrzeugniveaus; - Erfassen des aktuellen Verkehrsweges;- Detection of the current vehicle level; - Detection of the current traffic route;
- Erfassen von aktuellen Dämpfungsparametern der Feder-Dämpfer-Einheiten;- Detection of current damping parameters of the spring-damper units;
- Vergleich des erfassten aktuellen Fahrzeugniveaus, des erfassten aktuellen Verkehrsweges und der erfassten Dämpfungsparameter mit dem gespeicherten Fahrzeugniveau sowie den gespeicherten Verkehrswege- und Dämpfungsparametern; - Bei Vorliegen einer oder mehrerer bestimmter Abweichungen oder eines Trends der Abweichungen, Erkennen des Befahrens eines Offroad- oder Onroad-Gelandes;- Comparison of the recorded current vehicle level, the recorded current traffic route and the recorded damping parameters with the stored vehicle level as well as the stored traffic route and damping parameters; - In the presence of one or more specific deviations or a trend of the deviations, detection of driving on an off-road or on-road terrain;
- Erstellung und Weiterleitung bestimmter Steuersignale an die Aktuatoren der oder ausgewählter Feder-Dämpfer-Einheiten im Sinne einer Niveauerhöhung beziehungsweise Niveauabsenkung und/oder Anpassung der Dämpfungswirkung der Fe- der-Dämpfer-Einheiten des Kraftfahrzeugs.- Creation and forwarding of certain control signals to the actuators of the or selected spring-damper units in the sense of an increase or decrease in level and / or adaptation of the damping effect of the spring-damper units of the motor vehicle.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich des erfassten aktuellen Fahrzeugniveaus, des erfassten aktuellen Verkehrsweges und der erfassten Dämpfungsparameter mit gespeicherten Fahrzeugniveau-, Verkehrswege- und Dämpfungsparametern mittels der Auswert- und Steuereinheit durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the comparison of the detected current vehicle level, the detected current traffic route and the recorded damping parameters with stored vehicle level, traffic route and damping parameters is carried out by means of the evaluation and control unit.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuersignale an die Aktuatoren unabhängig oder in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs erstellt werden. 3. The method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the control signals to the actuators are generated independently or as a function of the current driving speed of the motor vehicle.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende weitere Verfahrensschritte,4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized by the following further process steps,
- Aktivierung einer LOCK-Funktion bei Erkennung eines Offroad-Geländes im Sinne eines Eingriffs in das Motormanagement des Antriebsmotors oder Deaktivierung derselben bei Erkennung eines Onroad-Gelandes und/oder- Activation of a LOCK function upon detection of an off-road area in the sense of an intervention in the engine management of the drive motor or deactivation of the same when detection of an on-road area and / or
- Einschalten von Ausgleichssperren, wie Differentiallängs- und/oder Differentialquersperren, bei Erkennung eines Offroad-Geländes im Sinne der Erzielung einer hohen Traktion bei weichem Untergrund/Gelände beziehungsweise einer Verbesserung der Geländetauglichkeit oder Ausschalten derselben bei Erkennung eines On- road-Geländes.- Activation of equalization locks, such as differential longitudinal and / or differential locks, when detecting an off-road area in the sense of achieving a high level of traction on soft ground / terrain or improving the suitability for off-road use or deactivating the same when detecting an on-road area.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand eines fahrzeugkarosseriefesten Bauteils zum Fahrweg sowie die Geschwindigkeit und die Häufigkeit der Einfederung der Fahrzeugräder mittels wenigstens eines Sensors erfasst wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the distance of a component fixed to the vehicle body to the travel path as well as the speed and frequency of the deflection of the vehicle wheels are detected by means of at least one sensor.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der aktuelle Verkehrsweg mittels eines Navigationssystems erfasst wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the current traffic route is detected by means of a navigation system.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als aktuelle Dämpfungsparameter die aktuell auftretende Dämpfungskraft und oder die aktuelle Amplitude und/oder die Frequenz der Einfederung der Feder-Dämpfer-Einheiten mittels wenigstens eines Sensors erfasst werden.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the currently occurring damping force and or the current amplitude and / or the frequency of the deflection of the spring-damper units are detected by means of at least one sensor as the current damping parameter.
8. Niveauregulierangssystem an Kraftfahrzeugen, welches seinerseits eine mit einem oder mehreren Sensoren verbundene Auswert- und Steuereinheit zur Ansteuerung von mit Feder-Dämpfer-Einheiten des Kraftfahrzeugs zusammenwirkenden und das Fahrzeugniveau regulierenden Aktuatoren umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel (3) zur Erfassung des aktuellen Fahrzeugniveaus, zumindest ein Mittel8. Level control system on motor vehicles, which in turn comprises an evaluation and control unit connected to one or more sensors for controlling actuators that interact with spring-damper units of the motor vehicle and regulate the vehicle level, characterized in that a means (3) for detecting the current vehicle levels, at least a mean
(4) zur Erfassung des aktuellen Verkehrsweges, zumindest ein Mittel (5) zur Erfassung von aktuellen Dämpfungsparametem der Feder-Dämpfer-Einheiten (2) sowie ein Mittel (1) zum Vergleich des erfassten aktuellen Fahrzeugniveaus, des erfassten aktuellen Verkehrsweges und der erfassten Dämpfungsparameter mit gespeicherten Fahrzeugniveau-, Verkehrswege- und Dämpfungsparametem sowie zur Erstellung und Weiterleitung von Steuersignalen (6) an die Aktuatoren der oder ausgewählter Feder-Dämpfer- Einheiten (2) vorgesehen sind.(4) for recording the current traffic route, at least one means (5) for recording of current damping parameters of the spring-damper units (2) and a means (1) for comparing the detected current vehicle level, the detected current traffic route and the recorded damping parameters with stored vehicle level, traffic route and damping parameters as well as for creating and forwarding control signals ( 6) to the actuators of the or selected spring-damper units (2) are provided.
9. Niveauregulierangssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (3) zur Erfassung des aktuellen Fahrzeugniveaus ein Abstandsensor ist.9. level control system according to claim 8, characterized in that means (3) for detecting the current vehicle level is a distance sensor.
10. Niveauregulierangssystem nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (4) zur Erfassung des aktuellen Verkehrsweges ein Navigationssystem ist.10. level control system according to one of claims 8 and 9, characterized in that the means (4) for detecting the current traffic route is a navigation system.
11. Niveauregulierangssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das11. level control system according to claim 10, characterized in that the
Navigationssystem sich aus einem elektronischen Kreiselkompass und/oder einem satellitengestützten Navigationssystem und/oder einer Wegimpulsauswertung und/oder einem Verkehrsleitsystem und/oder einem Radar-Sensor-System zusammensetzt.Navigation system is composed of an electronic gyro compass and / or a satellite-based navigation system and / or a travel pulse evaluation and / or a traffic control system and / or a radar sensor system.
12. Niveauregulierangssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (5) zur Bestimmung von aktuellen Dämpfungsparametem der Feder-Dämpfer-Einheiten (2) wenigstens einen Sensor zur Sensierung der Amplitude und Frequenz der Dämpfungskraft umfasst.12. Level control system according to one of claims 8 to 11, characterized in that the means (5) for determining current damping parameters of the spring-damper units (2) comprises at least one sensor for sensing the amplitude and frequency of the damping force.
13. Niveauregulierangssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Vergleich des erfassten aktuellen Fahrzeugniveaus, des erfassten aktuellen Verkehrsweges und der erfassten Dämpfungsparameter mit den gespeicherten Fahrzeugniveau-, Verkehrswege- und Dämpfungsparametem eine Auswert- und Steuereinheit (1) zur Ansteuerung von mit Feder-Dämpfer-Einheiten (2) des Kraft- fahrzeugs zusammenwirkenden und das Fahrzeugniveau sowie die Dämpfeinstellung regulierenden Aktuatoren ist. 13. level control system according to one of claims 8 to 12, characterized in that the means for comparing the detected current vehicle level, the detected current traffic route and the recorded damping parameters with the stored vehicle level, traffic route and damping parameters an evaluation and control unit (1) for controlling actuators that interact with spring-damper units (2) of the motor vehicle and regulate the vehicle level and the damping setting.
14. Niveauregulierangssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Vergleich (1) beziehungsweise die Auswert- und Steuereinheit (1) eine Aktivierungsfunktion einer LOCK-Funktion bei Erkennung eines Offro- ad-Geländes im Sinne eines Eingriffs in das Motormanagement des Antriebsmotors (7) und eine Deaktivierungsfunktion derselben bei Erkennung eines Onroad-Gelandes und/oder eine Einschaltfunktion für Ausgleichssperren (8), wie Differentiallängsund/oder Differentialquersperren, bei Erkennung eines Offroad-Geländes im Sinne der Erzielung einer hohen Traktion bei weichem Untergrund/Gelände beziehungsweise einer Verbesserung der Geländetauglichkeit und eine Ausschaltfunktion derselben bei14. Level control system according to one of claims 8 to 13, characterized in that the means for comparison (1) or the evaluation and control unit (1) an activation function of a LOCK function upon detection of an off-road terrain in the sense of an intervention in the engine management of the drive motor (7) and a deactivation function of the same when an on-road terrain is detected and / or a switch-on function for compensating locks (8), such as differential longitudinal and / or differential locks, when an off-road terrain is detected in order to achieve high traction on soft ground / Terrain or an improvement in off-road suitability and a switch-off function of the same
Erkennung eines Onroad-Gelandes beinhaltet. Detection of an on-road terrain includes.
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