CN103921644A - 用于调节车辆的竖向调节系统的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对车辆（100）的竖向调节系统（10）进行调节的方法，所述竖向调节系统具有至少两个竖向调节装置（20），所述竖向调节装置影响车辆（100）的行驶稳定性，所述方法具有如下步骤：借助于所述至少两个竖向调节装置（20）各自的控制单元的传感器装置对相应的竖向调节装置（20）的功能性进行监控；对所述至少两个竖向调节装置（20）中的第一竖向调节装置（22）的故障状态进行识别；对所述至少两个竖向调节装置（20）中的至少一个第二竖向调节装置（24）的控制参量进行匹配以至少部分地对所述第一竖向调节装置（22）的故障状态作出补偿。

Description

用于调节车辆的竖向调节系统的方法

技术领域

本发明涉及一种用于调节车辆的竖向调节系统的方法，以及一种用于调节车辆的竖直调节系统的补偿装置。

背景技术

众所周知，车辆配备有竖向调节系统以能够可变地调节行驶稳定性和行驶动力学性能。所述竖向调节系统包括多种单独的竖向调节装置，例如已知的空气弹簧调节装置、减振调节装置/阻尼调节装置、高度调节装置或可调的侧倾稳定装置。在现代车辆中通常使用两个或甚至更多的这种竖向调节装置且组合成竖向调节系统。例如，DE10361931A1描述了一种容错的行驶稳定性调节系统的可能方案，其中可以报告执行元件的故障。在WO2009/053080A1中描述了一种方法，其中当接收到特定输入信号时，可以规定减振调节装置的受限运行。DE19716197A1、EP0397181A1和WO2004/005096A1同样描述了用以控制减振调节装置各部件的基本系统。

已知的竖向调节系统的缺点在于，尽管根据故障状态对其进行监控，然而在故障状态中产生了对车辆的行驶稳定性的强烈损害。在最坏的情况下，这导致车辆无法继续行驶，从而必须借助于牵引车把故障车辆带到最近的维修厂中。在唯一的竖向调节装置出现故障时便可能存在这种情况。相应地，具有多个竖向调节装置的设计复杂的竖向调节系统明显更容易故障，因为唯一的故障状态便会引起车辆无法继续行驶的危险。这样导致了，对于使用者明显更难以接受且此外导致了行驶危险的增大，因为无法继续行驶的车辆阻碍了交通流且车辆的使用者会受到威胁。

发明内容

因此，本发明的目的在于，至少部分地克服前述缺点。本发明的目的尤其在于，以价廉且简单的方式使车辆即使在故障时也能继续行驶。

前述目的通过具有权利要求1所述特征的方法以及具有权利要求9所述特征的补偿装置实现，本发明的细节由从属权利要求、说明书和附图给出。在此，联系根据本发明的方法描述的特征和细节当然同样适用于根据本发明的补偿装置且相应地反之亦然，从而针对这两个发明主题公开的内容始终可以相互参考。

根据本发明的方法用于对车辆的竖向调节系统进行调节，所述竖向调节系统具有至少两个竖向调节装置，所述竖向调节装置影响车辆的行驶稳定性。根据本发明的这种方法具有如下步骤：

-对所述至少两个竖向调节装置的功能性进行监控，

-对所述至少两个竖向调节装置中的第一竖向调节装置的故障状态进行识别，

-对所述至少两个竖向调节装置中的至少一个第二竖向调节装置的控制参量进行匹配以至少部分地对所述第一竖向调节装置的故障状态作出补偿。

根据本发明的方法也可以称为“邻近辅助（Nachbarschaftshilfe）”。因此，在此可以在竖向调节系统内部进行补偿或部分的补偿。通过这种方式使竖向调节系统的一个部分的故障状态、即一个竖向调节装置的故障状态能通过对其它竖向调节装置的匹配来补偿或至少部分地补偿。

与已知调节系统相比本发明的较大优势在于：通过这种方式经常能避免车辆的无法继续行驶。例如，如果在第一竖向调节装置中检测出故障状态，则可以通过对一个或多个其它的竖向调节装置的控制参量的相应匹配来对故障的影响作出补偿。该补偿可以恢复完全的车辆功能性或者至少提供应急使用性能。因此，明显减小了无法继续行驶的危险。通过这种方式也提高了驾驶员对高度复杂的竖向调节系统的接受度。根据本发明，相应地明显提高了在这种补偿可能性中的容错性。

影响车辆的行驶稳定性的竖向调节装置尤其针对行驶机构和接地机构。因此，这尤其是车辆的侧倾稳定装置、空气弹簧、或其它可设定或可调节的弹簧系统、减振调节装置或高度调节装置。当然，单个的竖向调节装置也可以部分地组合地通过车辆中实际的构件组合形成。例如在空气弹簧中是这种情况，该空气弹簧同时可以供车辆的高度调节装置使用。

当然在根据本发明的方法中可以指示出故障状态的实际情况，即故障状态的类型和/或相关的竖向调节装置作为报警信号。通过这种方式可以向车辆的驾驶员报警，驾驶员必须预期到哪些损害。驾驶员也可以通过与补偿的类型匹配的方式继续进一步的行驶过程。这样通过使用根据本发明的方法进一步提高了在车辆运行中的安全性。

对单个的竖向调节装置的监控优选通过相应的竖向调节装置各自的控制单元的现有的传感器装置进行。因为对每一个竖向调节装置来说，都存在具有相应的传感器单元的自身的调节单元供调节回路使用，通过这种方式提供的丰富信息也可以用于根据本发明的方法。在此，当然可以在对竖向调节装置具有重要意义的故障状态的意义上对各传感器数据的解释进行更广泛或另外的阐释。相应地，根据本发明的方法也可以用在现有的竖向调节系统中，尤其当调用竖向调节系统的现有传感器系统和调节单元时是如此。

竖向调节装置的可能的故障状态取决于竖向调节装置的相应的设计方式。因此，例如在高度调节装置中压降表示了故障状态。这样导致了，例如当压缩机失灵时或者当不密封时，车辆——至少在较长的运行持续时间中——降低至最低的高度状态。在这种情况下，可能存在减振调节装置或空气弹簧击穿的危险。其它的故障状态包括阀损坏、辅助体积的故障和不密封等。

当然，在根据本发明的方法中也可以得到这样的可能性，即可补偿两种或甚至更多的故障状态。尤其在具有两个、三个、或甚至更多的竖向调节装置的竖向调节系统中这是可行的。

控制参量的匹配在此表示与实际值相关地改变目标值。因此，这可以是其它调节模式，例如在减振调节装置或弹簧调节装置中高度调节的高度或深度设定或者运动状态设定、即常规状态或舒适状态。通过第二竖向调节装置的补偿尤其是涉及仍起作用的、尤其是仍完全起作用的竖向调节装置。根据本发明的方法优选通过补偿装置的控制单元执行。相应地，补偿装置和控制单元优选同样是根据本发明的方法的一部分。

根据本发明的方法可以如下地改进，所述方法设计用于对具有至少两种如下的竖向调节装置的竖向调节系统进行调节：

-车辆的侧倾调节装置，

-车辆的空气弹簧，

-车辆的高度调节装置，

-车辆的减振调节装置。

上述列举不是穷举的列表。在此，侧倾调节装置可以用于对车辆围绕车辆纵轴的摇摆进行稳定。空气弹簧为在驶过路面起伏时的弹动提供可调的弹簧特性曲线。高度调节可理解为通过各弹簧系统的收缩和伸展引起的车辆离地间隙的改变。减振调节装置例如可以通过流体阀保证，该流体阀可以提供不同的流体通过截面以能够改变收缩阻尼或伸展阻尼。在此，对于同一车辆为各车桥专有地设计侧倾调节，而其余的调节系统，即空气弹簧、高度调节和减振调节装置则为各车轮专有地提供。

在根据本发明的方法中有利的是，当在形式为侧倾调节装置的第一竖向调节装置中识别出故障状态时，对形式为空气弹簧和/或形式为减振调节装置装置的第二竖向调节装置的控制参量进行匹配以实现更硬的弹簧和/或阻尼。如果侧倾调节失灵，则原则上存在车辆围绕其车辆纵轴摇摆的危险。该摇摆导致了车辆行驶稳定性的失稳。为了避免这一点，减少作为围绕车辆纵轴的转矩起作用的因素。这通过使阻尼特性和/或弹簧特性变得更硬而实现。因此，当识别到侧倾调节中的故障状态时，空气弹簧或减振调节装置例如可以被切换到硬模式或运动模式。尤其对车辆的所有四个车轮来说进行这种匹配，以便能够提供对称的补偿。

另外有利的是，在根据本发明的方法中，当在形式为车轮的空气弹簧的第一竖向调节装置中识别出故障状态时，对形式为另一个车轮的空气弹簧和/或形式为减振调节装置的第二竖向调节装置的控制参量进行匹配以实现与在相关的故障状态下相同的弹簧作用和/或阻尼作用。换句话说，优选同车桥的至少另一个车轮被置于与所述故障的车轮相同的状态。因此，可以进行一种车桥补偿，然而优选是在所有车轮上进行车辆补偿，从而避免行驶稳定性中的不对称。空气弹簧的变差，例如由于辅助体积的损失（舒适性变型的损失）导致的变硬而引起，所有空气弹簧和/或所有的减振调节装置自动切换到更硬的模式。这表示，对于整个车辆再次提供了对称的行驶稳定性情况。

同样有利的是，在根据本发明的方法中，当在形式为高度调节装置的第一竖向调节装置中识别出故障状态时，使形式为减振调节装置的第二竖向调节装置的控制参量匹配于更硬的阻尼以避免空气弹簧沉入过深。如果高度调节失灵，则例如高度调节系统的不密封性或者压缩机的失灵。与实际情况无关地，这导致了车辆下降至最低的高度状态中。此外，这还自动导致了空气弹簧中弹簧行程的沉入深度。此时为了避免在高动态的行驶情况中过深的沉入和相应地避免空气弹簧的损坏风险，使减振调节装置变硬，例如置于运动模式中。从而通过阻尼的增强阻止了过深的沉入和相应地阻止了空气弹簧的损坏风险。

可以如此达到另一个优点：在根据本发明的方法中，当在形式为减振调节装置的第一竖向调节装置中识别出故障状态时，基于常规高度对形式为高度调节装置的第二竖向调节装置的控制参量进行匹配。换句话说，可以在流体阀的调节功能卡住时，在减振调节装置中基于中间值/平均值，即基于常规高度来匹配高度调节。这是一种对于行驶稳定性有利的折衷，以便尽可能可靠地保证继续行驶。

同样有利的是，在根据本发明的方法中，在识别出故障状态之后，把该故障状态作为报警信号指示给车辆中的驾驶员。该指示可以光学地、声学地、触觉地或以其它方式传感地，以能由驾驶员察觉的方式发出。例如，在车辆的指示器中的报警灯可以指示出故障状态。所述指示在此优选有针对性地基于各种竖向调节装置和/或基于故障的相应的类型进行。在此，尤其还指示损坏的程度。尤其优选的是，对驾驶员来说还可以从报警信号获取信息，所述信息给驾驶员指示出补偿类型以及随之而来的对行驶稳定性的损害。换句话说，在识别了故障状态之后，给驾驶员指示出补偿类型和相应的应急情况。这样进一步提高了在识别出故障状态时车辆继续运行的安全性。

同样有利的是，在根据本发明的方法中，基于所识别出的故障状态以及控制参量的匹配对车辆控制实施干预。在此，除了对驾驶员的可能的信号报警之外，还主动地干预车辆的调节。因此例如可以自动地增强制动力，自动地降低驱动功率或者对车辆调节执行类似干预。另外，也可以改变最大可能转向角，以例如在高度调节的故障状态中避免轮罩中的车轮的碰撞。因此，在识别出故障状态之后，在车辆的继续运行中同样可以提高安全性。

本发明的主题还在于一种用于对车辆的竖向调节系统进行调节的补偿装置，所述竖向调节系统具有至少两个竖向调节装置。所述竖向调节装置影响车辆的行驶稳定性。所述补偿装置具有至少一个控制单元，所述控制单元设计用于：对所述至少两个竖向调节装置的功能性进行监控，对所述至少两个竖向调节装置中的第一竖向调节装置的故障状态进行识别以及对所述至少两个竖向调节装置中的第二竖向调节装置的控制参量进行匹配以至少部分地对所述第一竖向调节装置的故障状态作出补偿。控制单元优选设计用于实施根据本发明的方法。因此，根据本发明的补偿装置具有关于本发明方法详细描述的那些优点。

附图说明

由下面参考附图对本发明的实施例的详细的说明给出了本发明的其它优点、特征和细节。在此，在权利要求中和在说明书中所述的特征独自地或任意组合地都构成本发明的重要组成部分。附图示意性示出：

图1是竖向调节系统的概图。

具体实施方式

图1示出车辆100，其中布置有根据本发明的补偿装置30。车辆100具有带有四个不同的竖向调节装置20的竖向调节系统10。在两个车桥上，即在前桥和后桥上分别布置有一个侧倾稳定装置20a。该侧倾稳定装置使左侧和右侧的两个车轮彼此连接，以便能够相应补偿地对车辆围绕车辆纵轴的侧倾起作用。

在每个车轮110上还设置有空气弹簧20b、高度调节装置20c和减振调节装置20d。即使这些竖向调节装置20在此彼此独立地示出，然而它们当然也可以组合为唯一的构件，例如作为弹簧减振组件使用。

在图1示出的实施方案中，补偿装置30具有控制单元32，该控制单元与竖向调节系统10的所有竖向调节装置20以信号通信的方式连接。因此，可以识别出单个的竖向调节装置20的故障状态且将其继续传导至控制单元32。基于所识别出的故障状态能对仍完好或者说仍功能正常的其它竖向调节装置20的控制参量、进而目标值进行改变和匹配。这种匹配的目的在于：根据本发明对这种故障状态至少部分地作出补偿，以能够保证车辆继续行驶至最近的维修厂中。

上文对具体实施方案的说明仅在示例范围内描述了本发明。在不脱离本发明范围的情况下，只要技术上合理，当然可以使实施方案各特征彼此自由地组合。

附图标记列表

10 竖向调节系统

20 竖向调节装置

20a 侧倾调节装置

20b 空气弹簧

20c 高度调节装置

20d 减振调节装置

22 第一竖向调节装置

24 第二竖向调节装置

30 补偿装置

32 控制单元

100 车辆

110 车轮

Claims (10)

1.一种用于对车辆（100）的竖向调节系统（10）进行调节的方法，所述竖向调节系统具有至少两个竖向调节装置（20），所述竖向调节装置影响车辆（100）的行驶稳定性，所述方法具有如下步骤：

-借助于所述至少两个竖向调节装置（20）各自的控制单元的传感器装置对相应的竖向调节装置（20）的功能性进行监控，

-对所述至少两个竖向调节装置（20）中的第一竖向调节装置（22）的故障状态进行识别，

-对所述至少两个竖向调节装置（20）中的至少一个第二竖向调节装置（24）的控制参量进行匹配以至少部分地对所述第一竖向调节装置（22）的故障状态作出补偿。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法设计用于对具有至少两种如下的竖向调节装置（20）的竖向调节系统（10）进行调节：

-车辆（100）的侧倾调节装置（20a）

-车辆（100）的空气弹簧（20b）

-车辆（100）的高度调节装置（20c）

-车辆（100）的减振调节装置（20d）。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当在形式为侧倾调节装置（20a）的第一竖向调节装置（22）中识别出故障状态时，对形式为空气弹簧（20b）和/或形式为减振调节装置（20d）的第二竖向调节装置（24）的控制参量进行匹配以实现更硬的弹簧和/或阻尼。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当在形式为车轮（110）的空气弹簧（20b）的第一竖向调节装置（22）中识别出故障状态时，对形式为另一个车轮（110）的空气弹簧（20b）和/或形式为减振调节装置（20d）的第二竖向调节装置（24）的控制参量进行匹配以实现与在相关的故障状态下相同的弹簧作用和/或阻尼作用。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当在形式为高度调节装置（20c）的第一竖向调节装置（22）中识别出故障状态时，使形式为减振调节装置（20d）的第二竖向调节装置（24）的控制参量匹配于更硬的阻尼以避免空气弹簧（20b）沉入过低。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当在形式为减振调节装置（20d）的第一竖向调节装置（22）中识别出故障状态时，基于常规高度对形式为高度调节装置（20c）的第二竖向调节装置（24）的控制参量进行匹配。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在识别出故障状态之后，把该故障状态作为报警信号指示给车辆（100）的驾驶员。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基于所识别出的故障状态以及控制参量的匹配对车辆（100）控制实施干预。

9.一种用于对车辆（100）的竖向调节系统（10）进行调节的补偿装置（30），所述竖向调节系统具有至少两个竖向调节装置（20），所述竖向调节装置影响车辆（10）的行驶稳定性，所述补偿装置具有至少一个控制单元（32），所述控制单元设计用于：对所述至少两个竖向调节装置（20）的功能性进行监控，对所述至少两个竖向调节装置（20）中的第一竖向调节装置（22）的故障状态进行识别以及对所述至少两个竖向调节装置（20）中的第二竖向调节装置（24）的控制参量进行匹配以至少部分地对所述第一竖向调节装置（22）的故障状态作出补偿。

10.根据权利要求9所述的补偿装置（30），其特征在于，所述控制单元（32）设计用于实施具有权利要求1至8中任一项所述特征的方法。