DE10032079A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Dämpferregelung eines Fahrzeuges - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Dämpferregelung eines Fahrzeuges

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dämpferregelung an einem lenkbaren Fahrzeug (1), bei dem die Dämpfercharakteristik von verstellbaren Dämpfern (2) in Abhängigkeit von Wankbewegungen des Fahrzeuges beeinflussenden Parametern eingestellt wird, umfassend die Schritte: Ermitteln der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges, Ermitteln des Lenkwinkels und Ermitteln einer Querbeschleunigung. Das Verfahren ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß anhand der Fahrgeschwindigkeit und des Lenkwinkels eine Vorsteuergröße oder Stellgröße zur Regelung von verstellbaren Dämpfern des Fahrzeuges ermittelt wird, wobei die Vorsteuergröße oder Stellgröße erst dann zur Regelung von verstellbaren Dämpfern (2) des Fahrzeuges (1) verwendet wird, wenn eine tatsächlich vorhandene Querbeschleunigung ermittelt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt somit eine unmittelbare Regelung der Dämpfer sicher, sobald eine tatsächlich vorhandene Querbeschleunigung ermittelt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine entsprechende Vorrichtung zur Dämpferregelung an einem lenkbaren Fahrzeug.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dämpferregelung an einem lenkbaren Fahrzeug, bei dem die Dämpfungscharakteristik von verstellbaren Dämpfern in Abhängigkeit von Wankbewegungen des Fahrzeuges beeinflussenden Parametern eingestellt wird, umfassend die Schritte: Ermitteln der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges, Ermitteln des Lenkwinkels und Ermitteln einer Querbeschleunigung. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Dämpferregelung an einem lenkbaren Fahrzeug, mit der die Dämpfungscharakteristik von verstellbaren Dämpfern in Abhängigkeit von Wank­ bewegungen des Fahrzeuges beeinflussenden Parametern eingestellt wird, umfassend einen Sensor zur Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, einen Sensor zur Ermittlung des Lenkwinkels und eine Einrichtung zur Ermittlung einer Querbeschleunigung.
Bei einem bekannten Verfahren zur Dämpfungsregelung an einem lenkbaren Fahrzeug wird der Regelung zur Umschaltung auf eine harte Kennlinie das Ausgangssignal eines Querbeschleunigungssensors zur Erkennung von Wankbewegungen zugeführt. Damit reagiert diese Regelung relativ spät.
Desweiteren sind Fahrzeugdämpferregelungen bekannt, bei denen der am Lenkrad gemessene Lenkwinkel als Eingangsgröße verwendet wird. Diese Dämpferregelungen reagieren grundsätzlich zu schnell, und zwar bereits in Situationen, bei denen noch keine Wankbewegungen auftreten.
In der EP 0 963 867 A1 sind ein Regelungssystem für eine Fahrzeugradaufhängung und ein entsprechendes Verfahren beschrieben. Bei diesem Verfahren werden die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges, der Lenkradwinkel und die Lenkradgeschwindigkeit erfaßt, wobei mittels eines Querbeschleunigungsdetektors in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit und der Lenkradgeschwindigkeit ein Signal ermittelt wird, welches einen Querneigungsvorgang des Fahrzeuges angibt. In Abhängigkeit dieses Signals und des Lenkradwinkels werden Kompressionsdämpfungsbefehle für die beiden Radaufhängungen der Fahrzeugseite bestimmt, deren Radaufhängungen während des Querneigungsvorgangs zu einer Kompression tendieren, sowie Rückschnelldämpfungsbefehle für die beiden Radaufhängungen der Fahrzeugseite, deren Radaufhängungen während des Querneigungsvorgangs zu einem Zurückschnellen tendieren. Ferner wird bei diesem Verfahren die Relativgeschwindigkeit jeder Radaufhängung erfaßt, wobei die Kompressionsdämpfungsbefehle für die beiden Radaufhängungen der einen Fahrzeugseite abgegeben werden, wenn die Relativgeschwindigkeiten für diese Radaufhängungen anzeigen, daß sie zusammengedrückt sind, und die Kompressionsdämpfungsbefehle für die beiden Radaufhängungen auf der einen Fahrzeugseite bestimmt werden, wenn die Relativgeschwindigkeiten für diese Radaufhängungen anzeigen, daß sie zurückschnellen. Andererseits werden die Rückschnelldämpfungsbefehle für die beiden Radaufhängungen der zweiten Fahrzeugseite abgegeben, wenn die Relativgeschwindigkeiten für diese Radaufhängungen anzeigen, daß sie zurückschnellen, und die Rückschnelldämpfungsbefehle für die beiden Radaufhängungen auf der zweiten Fahrzeugseite bestimmt, wenn die Relativgeschwindigkeiten für diese Radaufhängungen anzeigen, daß sie zusammengedrückt sind. Außerdem ist vorgesehen, daß die Kompressions- und Rückschnelldämpfungsbefehle auf Null gesetzt werden, wenn 'der Lenkradwinkel kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die erwähnten Nachteile des Standes der Technik überwinden.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß anhand der Fahrgeschwindigkeit und des Lenkwinkels eine Vorsteuergröße oder Stellgröße zur Regelung von verstellbaren Dämpfern des Fahrzeuges ermittelt wird, wobei die Vorsteuergröße oder Stellgröße erst dann zur Regelung von verstellbaren Dämpfern des Fahrzeuges verwendet wird, wenn eine tatsächlich vorhandene Querbeschleunigung ermittelt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt somit eine unmittelbare Regelung der Dämpfer sicher, sobald eine tatsächlich vorhandene Querbeschleunigung ermittelt wird.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß bei Ermittlung einer Querbeschleunigung nur auf der Fahrzeugseite, an der eine Dämpfereinfederung vorherrscht, mindestens ein Dämpfer auf seine härteste Kennlinie eingestellt wird. Günstig ist auch, wenn bei der Ermittlung einer Querbeschleunigung mindestens ein Dämpfer für eine vorgebbare Mindestdauer auf seine härteste Kennlinie eingestellt wird. Die Mindestdauer kann beispielsweise 0,5 Sekunden betragen.
Die Querbeschleunigung kann vorzugsweise unter Verwendung der ermittelten Fahrgeschwindigkeit und des ermittelten Lenkwinkels berechnet werden. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann diese Berechnung vorzugsweise mit der Formel
erfolgen, mit
ystat = stationäre Querbeschleunigung,
v = Fahrgeschwindigkeit,
δL, stat = Lenkradwinkel,
iL = Lenkübersetzung,
l = Radstand und
vch = charakteristische Fahrgeschwindigkeit.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die oben genannte Aufgabe dadurch gelöst, daß eine gattungsgemäße Vorrichtung mit einer Berechnungseinrichtung und einer Logik versehen wird, wobei die Berechnungseinrichtung anhand der Fahrgeschwindigkeit und des Lenkwinkels eine Vorsteuergröße oder Stellgröße zur Regelung von verstellbaren Dämpfern des Fahrzeuges berechnet und die Logik die Verwendung der Vorsteuergröße oder Steilgröße zur Regelung von verstellbaren Dämpfern des Fahrzeuges erst dann gestattet, wenn eine tatsächlich vorhandene Querbeschleunigung ermittelt ist.
Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht auf ein schematisch dargestelltes Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Dämpferregelung und
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Dämpferregelung.
In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Dämpferregelung an einem lenkbaren Fahrzeug 1 gezeigt. Das Fahrzeug weist an seinen vier Radaufhängungen jeweils einen in seiner Dämpfungscharakteristik verstellbaren Stoßdämpfer 2 auf. Die Vorrichtung umfaßt einen Sensor 3 zur Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, einen Sensor 4 zur Ermittlung des Lenkwinkels und eine Einrichtung 5 zur Ermittlung einer Querbeschleunigung (vgl. Fig. 2). Der Sensor 3 zur Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit kann beispielsweise in einem im Fahrzeug ohnehin vorhandenen Tachometer, beispielsweise einem Wirbelstrom-Tachometer bestehen. Der Sensor 4 zur Ermittlung des Lenkwinkels ist am Lenkrad 6 des Fahrzeugs angeordnet und erfaßt einen Lenkwinkel des Lenkrades, welcher den jeweiligen Lenkwinkel der Vorderräder des Fahrzeuges 1 wiedergibt. Die Signale des Fahrgeschwindigkeitssensors 3 und des Lenkwinkelsensors 4 werden einer Steuer- und Regeleinrichtung 7 zugeführt, die in Wirkverbindung mit den Stoßdämpfern 2 zugeordneten Stellgliedern 8 steht.
Der Lenkwinkel und die Fahrgeschwindigkeit werden zur Berechnung einer Vorsteuergröße verwendet, wobei diese Berechnung bis zur Berechnung einer Stellgröße zur Veränderung der Dämpfungscharakteristik der Stoßdämpfer 2 gehen kann. Die Vorsteuergröße bzw. Stellgröße wird dabei den Dämpfern 2 nicht unmittelbar zur Verfügung gestellt. Erst wenn eine tatsächlich vorhandene Querbeschleunigung ermittelt wird, wird die Vorsteuergröße bzw. Stellgröße durchgereicht. Die Regelung reagiert somit schneller und situationsgerechter als herkömmliche gattungsgemäße Dämpfungsregelungen. Vorzugsweise werden die Dämpfer 2 bei Ermittlung einer Querbeschleunigung auf die härteste Kennlinie eingestellt. Gegebenenfalls können nur die Dämpfer einer Fahrzeugseite härter eingestellt werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Dämpfer bei einer Einstellung auf die härteste Kennlinie diese Einstellung für eine Mindestdauer von beispielsweise 0,5 Sekunden beibehalten.
Die Querbeschleunigung wird erfindungsgemäß unter Verwendung der ermittelten Fahrgeschwindigkeit und des ermittelten Lenkwinkels berechnet. Zur Berechnung der Querbeschleunigung kann folgende Formel verwendet werden:
wobei
ystat = stationäre Querbeschleunigung,
v = Fahrgeschwindigkeit,
δL, stat = Lenkradwinkel,
iL = Lenkübersetzung,
l = Radstand und
vch = charakteristische Fahrgeschwindigkeit.
Die Formel ist aus einer einfachen Modellvorstellung (lineares Einspurmodell) abgeleitet und gibt an, welche Querbeschleunigung sich einstellen würde, wenn der durch Lenkradwinkel und Fahrgeschwindigkeit beschriebene Fahrzustand kontinuierlich beibehalten würde.
Die in Fig. 2 schematisch dargestellte Vorrichtung zur Dämpferregelung weist somit eine Berechnungseinrichtung 5 mit einer Logik auf, wobei die Berechnungseinrichtung anhand der Fahrgeschwindigkeit und des Lenkwinkels eine Vorsteuergröße oder Stellgröße zur Regelung der verstellbaren Stoßdämpfer 2 des Fahrzeuges berechnet und die Logik die Verwendung der Vorsteuergröße bzw. Stellgröße zur Regelung der Stoßdämpfer 2 erst dann gestattet, wenn eine tatsächlich vorhandene Querbeschleunigung ermittelt ist. Mit 9 ist eine Schnittstellenschaltung und mit 10 eine Treiberschaltung zur Ansteuerung der den Dämpfern 2 zugeordneten Stellglieder 8 bezeichnet. Die Einrichtung 5 kann in Form eines Mikroprozessors realisiert sein.

Claims (8)

1. Verfahren zur Dämpferregelung an einem lenkbaren Fahrzeug (1), beidem die Dämpfungscharakteristik von verstellbaren Dämpfern (2) in Abhängigkeit von Wankbewegungen des Fahrzeuges beeinflussenden Parametern eingestellt wird, umfassend die Schritte:
  • - Ermitteln der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges,
  • - Ermitteln des Lenkwinkels und
  • - Ermitteln einer Querbeschleunigung,
dadurch gekennzeichnet, daß anhand der Fahrgeschwindigkeit und des Lenkwinkels eine Vorsteuergröße oder Stellgröße zur Regelung von verstellbaren Dämpfern (2) des Fahrzeuges (1) ermittelt wird, wobei die Vorsteuergröße oder Stellgröße erst dann zur Regelung von verstellbaren Dämpfern des Fahrzeuges verwendet wird, wenn eine tatsächlich vorhandene Querbeschleunigung ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ermittlung einer Querbeschleunigung mindestens ein Dämpfer (2) auf seine härteste Kennlinie eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ermittlung einer Querbeschleunigung nur auf einer Fahrzeugseite mindestens ein Dämpfer (2) auf seine härteste Kennlinie eingestellt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ermittlung einer Querbeschleunigung nur auf der Fahrzeugseite, an der eine Dämpfereinfederung vorherrscht, mindestens ein Dämpfer (2) auf seine härteste Kennlinie eingestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbeschleunigung unter Verwendung der ermittelten Fahrgeschwindigkeit und des ermittelten Lenkwinkels berechnet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnung der Querbeschleunigung mit der Formel
erfolgt, mit
ystat = stationäre Querbeschleunigung,
v = Fahrgeschwindigkeit,
δL, stat = Lenkradwinkel,
iL = Lenkübersetzung,
l = Radstand und
vch = charakteristische Fahrgeschwindigkeit.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ermittlung einer Querbeschleunigung mindestens ein Dämpfer (2) für eine vorgebbare Mindestdauer auf seine härteste Kennlinie eingestellt wird.
8. Vorrichtung zur Dämpferregelung an einem lenkbaren Fahrzeug (1), mit der die Dämpfungscharakteristik von verstellbaren Dämpfern (2) in Abhängigkeit von Wankbewegungen des Fahrzeuges beeinflussenden Parametern eingestellt wird, umfassend einen Sensor (3) zur Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges, einen Sensor (4) zur Ermittlung des Lenkwinkels und eine Einrichtung zur Ermittlung einer Querbeschleunigung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Berechnungseinrichtung (5) und eine Logik vorgesehen sind, wobei die Berechnungseinrichtung (5) anhand der Fahrgeschwindigkeit und des Lenkwinkels eine Vorsteuergröße oder Stellgröße zur Regelung von verstellbaren Dämpfern (2) des Fahrzeuges (1) berechnet und die Logik die Verwendung der Vorsteuergröße oder Stellgröße zur Regelung von verstellbaren Dämpfern (2) des Fahrzeuges (1) erst dann gestattet, wenn eine tatsächlich vorhandene Querbeschleunigung ermittelt ist.
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