DE102005005724A1 - Horizontal correction device for vehicle structure has setting devices enabling stroke to be altered for individual wheels - Google Patents

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DE102005005724A1
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Jürgen Dr. Maas
Hans-Christian Prof. Dr. Pflug
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Abstract

The correction device has a damping device (13a, 13b, 13c, 13d) between the vehicle structure and the base frame, with wheel suspension devices (15a, 15b, 15c, 15d) between the base frame and the wheels (14a, 14b, 14c, 14d). The strokes applied to the wheel suspension devices can be altered individually for each of wheel by means of a control device (22) to compensate for the angle of deviation from the horizontal.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Horizontalkorrektur eines beweglich gelagerten Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeugs, mit einer Dämpfungseinrichtung, die zwischen dem Fahrzeugaufbau und einem Grundrahmen des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, mit Radfedereinrichtungen, die zwischen dem Fahrzeugaufbau und Rädern des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, und mit einer Erfassungseinrichtung, die eine Neigungsgröße ermittelt, die eine Neigung des Fahrzeugaufbaus wiedergibt, wobei die ermittelte Neigungsgröße einer Steuereinrichtung zur Durchführung der Horizontalkorrektur zugeführt wird.The The invention relates to an apparatus and a method for Horizontal correction of a movably mounted vehicle body of a vehicle Motor vehicle, with a damping device, between the vehicle body and a base frame of the motor vehicle is arranged, with Radfedereinrichtungen, between the vehicle body and wheels of the motor vehicle are arranged, and with a detection device, which determines an inclination variable, representing an inclination of the vehicle body, wherein the determined Tilt size one Control device for implementation fed to the horizontal correction becomes.

Aus der Druckschrift US 6 029 764 A geht ein System zur Dämpfung unerwünschter Bewegungen einer Fahrerkabine eines Nutzfahrzeugs hervor. Das System weist mehrere aktive Vibrationsdämpfer auf, die zwischen dem Grundrahmen und der Fahrerkabine des Nutzfahrzeugs angeordnet sind. Die aktiven Vibrationsdämpfer umfassen jeweils eine schwingungsgedämpfte Federungseinrichtung und ein mit der Federungseinrichtung in Reihe geschaltetes hydraulisch ansteuerbares Stellelement, mittels dem sich die Fahrerkabine relativ zum Grundrahmen des Nutzfahrzeugs bewegen bzw. verstellen lässt. Das System weist ferner einen der Fahrerkabine zugeordneten Neigungssensor auf, dessen Sensorsignale den Grad einer Neigung der Fahrerkabine gegenüber der Horizontalen wiedergeben. Die Sensorsignale werden einer zentralen Steuereinrichtung zugeführt, die auf deren Basis die hydraulischen Stellelemente derart ansteuert, dass das Auftreten einer Neigung der Fahrerkabine gegenüber der Horizontalen vermieden wird.From the publication US 6 029 764 A is a system for damping unwanted movements of a cab of a commercial vehicle out. The system includes a plurality of active vibration dampers disposed between the base frame and the cab of the utility vehicle. The active vibration dampers each comprise a vibration-damped suspension device and a hydraulically controllable adjusting element connected in series with the suspension device, by means of which the driver's cab can be moved or adjusted relative to the base frame of the commercial vehicle. The system further comprises a tilt sensor associated with the driver's cab, the sensor signals of which reflect the degree of inclination of the driver's cab relative to the horizontal. The sensor signals are supplied to a central control device, which controls the hydraulic adjusting elements on the basis thereof in such a way that the occurrence of an inclination of the driver's cab relative to the horizontal is avoided.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine von der konstruktiven Ausführung der verwendeten Dämpfungseinrichtung weitgehend unabhängige Horizontalkorrektur des Fahrzeugaufbaus ermöglicht wird.task The present invention is a device or a method of the type mentioned in such a way that one of the structural design the damping device used largely independent Horizontal correction of the vehicle body is made possible.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 10 gelöst.These Task is performed according to the characteristics of Patent claim 1 or of claim 10 solved.

Die Vorrichtung zur Horizontalkorrektur eines beweglich gelagerten Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeugs umfasst eine Dämpfungseinrichtung, die zwischen dem Fahrzeugaufbau und einem Grundrahmen des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, sowie zwischen dem Grundrahmen und Rädern des Kraftfahrzeugs angeordnete Radfedereinrichtungen, die in bekannter Weise zur Absorption fahrtbedingt auftretender Fahrbahnstöße und dergleichen ausgebildet sind. Bei der Dämpfungseinrichtung kann es sich um ein passives oder aktives System zur Dämpfung unerwünschter Schwingungen bzw. Vibrationen des Fahrzeugaufbaus handeln. Derartige Systeme sind aus dem Stand der Technik in zahlreicher Weise bekannt, sodass deren Aufbau und Funktion an dieser Stelle nicht näher erläutert zu werden braucht. Des Weiteren ist eine Erfassungseinrichtung vorhanden, die eine Neigungsgröße ermittelt, die eine Neigung des Fahrzeugaufbaus wiedergibt, wobei die ermittelte Neigungsgröße einer Steuereinrichtung zur Durchführung der Horizontalkorrektur zugeführt wird.The Device for horizontal correction of a movably mounted vehicle body of a motor vehicle comprises a damping device which between arranged the vehicle body and a base frame of the motor vehicle is, and arranged between the base frame and wheels of the motor vehicle Radfedereinrichtungen that driving in a known manner for absorption occurring road shocks and the like are formed. In the damping device it can be a passive or active system for damping unwanted Vibrations or vibrations of the vehicle body act. such Systems are well known in the art in many ways, so that their structure and function are not explained in detail at this point will need. Furthermore, a detection device is provided which determines an inclination variable, representing an inclination of the vehicle body, wherein the determined Tilt size one Control device for implementation fed to the horizontal correction becomes.

Erfindungsgemäß sind die an den Radfedereinrichtungen auftretenden Hübe durch Ansteuerung jeweils zugehöriger Stelleinrichtungen radindividuell veränderbar, wobei die Steuereinrichtung die Stelleinrichtungen in Abhängigkeit der ermittelten Neigungsgröße derart ansteuert, dass aufgrund der dadurch hervorgerufenen Veränderung der radindividuellen Hübe eine gegenüber der Horizontalen auftretende Neigung des Fahrzeugaufbaus zumindest teilweise kompensiert wird. Die Kompensation kann insbesondere insoweit erfolgen, als eine unerwünschte Neigung des Fahrzeugaufbaus auf ein vom Fahrer bzw. den Fahrzeuginsassen als komfortabel empfundenes Maß reduziert wird.According to the invention at the Radfedereinrichtungen occurring strokes by driving respectively associated Setting devices wheel individually variable, wherein the control device the adjusting devices in dependence the determined slope size so that drives, because of the change caused thereby the wheel-individual strokes one opposite the horizontal occurring tendency of the vehicle body at least partially compensated. The compensation can in particular insofar take place as an undesirable inclination of the vehicle body on a by the driver or the vehicle occupants reduced as comfortably perceived measure becomes.

Die Durchführung der Horizontalkorrektur ist damit weitgehend unabhängig von der konstruktiven Ausführung der verwendeten Dämpfungseinrichtungen, wobei es sich beispielsweise um Gummidämpfer oder um passive oder aktive Gas- bzw. Flüssigkeitsdämpfer handeln kann.The execution The horizontal correction is thus largely independent of the structural design the damping devices used, which are for example rubber dampers or passive or act active gas or liquid damper can.

Der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung bietet sich vor allem im Zusammenhang mit Kraftfahrzeugen mit beweglich gelagertem Fahrerhaus an, also bei Lastkraftwagen, landwirtschaftlichen Fahrzeugen (Universalfahrzeugen, Traktoren, Erntemaschinen etc.) und dergleichen.Of the Use of the device according to the invention especially in connection with motor vehicles with movable stored cab, so in trucks, agricultural Vehicles (universal vehicles, tractors, harvesters, etc.) and the same.

Vorteilhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.advantageous versions the device according to the invention emerge from the dependent claims.

Vorteilhafterweise gibt die ermittelte Neigungsgröße eine Neigung des Fahrzeugaufbaus um eine in Längsrichtung orientierte Drehachse, die letztlich in einem Wankwinkel des Fahrzeugaufbaus resultiert, und/oder um eine in Querrichtung orientierte Drehachse, die letztlich in einem Nickwinkel des Fahrzeugaufbaus resultiert, wieder. Die Achsen bilden vorzugsweise ein kartesisches Koordinatensystem, sodass sich die Neigung des Fahrzeugaufbaus in Bezug auf die ihm zur Verfügung stehenden Freiheitsgrade durch Auswertung der ermittelten Neigungsgröße vollständig und eindeutig beschreiben lässt. Die Orientierung des kartesischen Koordinatensystems kann durch eine vordefinierte Ruhelage des Fahrzeugaufbaus gegeben sein, beispielsweise durch diejenige Ruhelage, die sich einstellt, wenn sich das Kraftfahrzeug im Stillstand auf einer neigungslosen bzw. ebenen Oberfläche befindet, wenn al so keine fahrt- oder neigungsbedingten Kräfte auf den Fahrzeugaufbau einwirken. Der Fahrzeugaufbau befindet sich dann definitionsgemäß in der Horizontalen.Advantageously, the determined grade of inclination is an inclination of the vehicle body about a longitudinally oriented axis of rotation, which ultimately results in a roll angle of the vehicle body, and / or a transversely oriented axis of rotation which ultimately results in a pitch angle of the vehicle body. The axes preferably form a Cartesian coordinate system, so that the inclination of the vehicle body with respect to the degrees of freedom available to him by evaluating the determined pitch size completely and clearly describe leaves. The orientation of the Cartesian coordinate system can be given by a predefined rest position of the vehicle body, for example, by that rest position, which occurs when the motor vehicle is at a standstill on a tileless or flat surface, if al so no driving or inclination forces on the Interact with vehicle body. The vehicle body is then by definition in the horizontal.

Da eine Neigung des Fahrzeugaufbaus insbesondere gegenüber der Erdhorizontalen zum Auftreten einer seitlich auf den Fahrer bzw. die Fahrzeuginsassen wirkenden Komponente der Erdanziehungskraft führt und diese im allgemeinen als besonders unangenehm empfunden wird, ist es weiterhin von Vorteil, wenn die ermittelte Neigungsgröße eine Neigung des Fahrzeugaufbaus gegenüber der Erdhorizontalen wiedergibt.There a tendency of the vehicle body especially against the Earth horizontal to the appearance of a side on the driver or the vehicle occupants acting component of the gravitational force leads and This is generally perceived as particularly unpleasant, is it is also advantageous if the determined pitch size is a slope of the vehicle body opposite the Earth's horizon.

Die Ermittlung der Neigungsgröße kann hierbei einfach und zuverlässig mittels eines dem Fahrzeugaufbau zugeordneten kapazitiven und/oder gyroskopischen Neigungssensors erfolgen. Sowohl Aufbau als auch Funktionsweise derartiger Neigungssensoren sind aus dem Stand der Technik bekannt, sodass hier nicht näher darauf eingegangen werden soll.The Determining the slope size can easy and reliable by means of a capacitive and / or associated with the vehicle body gyroscopic inclination sensor. Both construction as well Operation of such tilt sensors are from the prior Technique known, so it will not be discussed further here should.

Die zur Horizontalkorrektur verwendeten Stelleinrichtungen sind bei Kraftfahrzeugen mit aktivem Fahrwerk, insbesondere mit aktiver Luftfederung, in aller Regel ohnehin vorhanden, sodass in diesem Fall eine besonders kosteneffiziente Umsetzung bzw. Nachrüstung der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich ist.The used for horizontal correction actuators are at Motor vehicles with active chassis, in particular with active air suspension, usually available anyway, so in this case a special cost-effective implementation or retrofitting of the device according to the invention possible is.

Bei den Stelleinrichtungen kann es sich insbesondere um parallel oder seriell zu den Radfedereinrichtungen geschaltete elektrohydraulische und/oder elektropneumatische und/oder elektromechanische Aktuatoren, und/oder elektrische Linearmotoren handeln. Derartige Aktuatoren zeichnen sich durch eine hohe Ansprechgeschwindigkeit aus und ermöglichen eine besonders präzise Einstellung der radindividuellen Hübe.at The adjusting devices may in particular be parallel or serially connected to the Radfedereinrichtungen electro-hydraulic and / or electropneumatic and / or electromechanical actuators, and / or act electric linear motors. Such actuators are distinguished through a high response speed and allow a very precise Adjustment of wheel-specific strokes.

Vorteilhafterweise führt die Steuereinrichtung die Horizontalkorrektur ausschließlich bei Erfüllung eines vorgegebenen Kriteriums, also bei Vorliegen exakt definierter Bedingungen, durch. Durch entsprechende Vorgabe des Kriteriums kann vermieden werden, dass bereits bei einer geringfügigen Neigung des Fahrzeugaufbaus eine unter praktischen Gesichtspunkten als überflüssig anzusehende Horizontalkorrektur vorgenommen wird. Dementsprechend ist das Kriterium ausschließlich dann erfüllt, wenn die ermittelte Neigungsgröße betragsmäßig größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert, der eine bestimmte Mindestneigung des Fahrzeugaufbaus gegenüber der Horizontalen repräsentiert. Bei der Vorgabe des Schwellenwerts kann zusätzlich eine geeignete Hysterese Berücksichtigung finden. Der vorgegebene Schwellenwert definiert letztlich die Auslöseempfindlichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Durchführung der Horizontalkorrektur.advantageously, leads the Control device, the horizontal correction exclusively at fulfillment of a given criterion, ie if exactly defined Conditions, through. By appropriate specification of the criterion can be avoided that already at a slight inclination of the vehicle body from a practical point of view as unnecessary to be considered horizontal correction is made. Accordingly, the criterion is exclusive fulfilled, if the determined tilt size is greater in magnitude as a given threshold, which has a certain minimum slope of the vehicle body opposite represents the horizontal. When setting the threshold, in addition, a suitable hysteresis consideration Find. The default threshold ultimately defines the trigger sensitivity the device according to the invention for the execution the horizontal correction.

Das Komfortempfinden ist im Allgemeinen je nach Fahrer bzw. Fahrzeuginsassen individuell verschieden. Es ist daher von Vorteil, wenn das vorgegebene Kriterium fahrerseitig modifizierbar ist. Hierzu können verschiedene Auslöseempfindlichkeiten („niedrig" oder „hoch") in Form verschiedener Schwellenwerte für die Neigungsgröße vorgesehen sein, wobei sich diese über ein im Kraftfahrzeug befindliches Bedienelement vom Fahrer vorwählen lassen.The Comfort perception is generally depending on the driver or vehicle occupants individually different. It is therefore advantageous if the given Criterion driver side is modifiable. This can be different Tripping sensitivities ("low" or "high") in the form of different thresholds for the Tilt size be provided these are over let an operator located in the vehicle preselected by the driver.

Da die Ansteuerung der Stelleinrichtungen letztlich der stoßabsorbierenden Funktion der Radfedereinrichtungen überlagert ist, erfolgt erstere aus Sicherheitsgründen ausschließlich insoweit, als der Kraftschluss der Räder zur Fahrbahnoberfläche hierdurch nicht gefährdet ist. Demzufolge kann vorgesehen sein, dass die Durchführung der Horizontalkorrektur ausschließlich bei Stillstand, insbesondere bei geparktem Zustand des Kraftfahrzeugs erfolgt. Ob sich das Kraftfahrzeug in geparktem Zustand befindet oder nicht, lässt sich beispielsweise aufgrund des Betriebszustands des Antriebsmotors des Kraftfahrzeugs oder des Betätigungszustands einer im Kraftfahrzeug befindlichen Feststellbremse erkennen. So kann zuverlässig auf ein geparktes Kraftfahrzeug geschlossen wer den, wenn festgestellt wird, dass der Antriebsmotor ausgeschaltet und die Feststellbremse betätigt ist.There the control of the adjusting devices ultimately the shock absorbing Function of the Radfedereinrichtungen is superimposed, the former takes place for safety reasons exclusively insofar as the adhesion of the wheels to the road surface thereby not endangered is. Accordingly, it may be provided that the implementation of the Horizontal correction only at standstill, especially when parked state of the motor vehicle he follows. Whether the vehicle is in parked state or not, lets For example, due to the operating condition of the drive motor of the motor vehicle or the operating state recognize a parking brake located in the vehicle. So can reliable closed on a parked motor vehicle who, if found is that the drive motor is turned off and the parking brake actuated is.

Diese und gegebenenfalls weitere an die Durchführung der Horizontalkorrektur geknüpfte Bedingungen gehen vorzugsweise ebenfalls bei der Vorgabe des vorstehend erwähnten Kriteriums ein.These and optionally further to the implementation of the horizontal correction knotted Conditions are preferably also in the specification of the above mentioned Criteria.

Damit eine ungewollte Durchführung der Horizontalkorrektur unterbleibt, lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung über ein im Kraftfahrzeug befindliches Bedienelement wunschgemäß vom Fahrer aktivieren und deaktivieren.In order to an unwanted implementation the horizontal correction is omitted, the device according to the invention can be over in the motor vehicle located control as desired by the driver activate and deactivate.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:The inventive device or the inventive method will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. there demonstrate:

1a ein mit einem beweglich gelagerten Fahrzeugaufbau ausgestattetes Kraftfahrzeug, 1a a motor vehicle equipped with a movably mounted vehicle body,

1b eine beispielhaft dargestellte Bewegung des Fahrzeugaufbaus in Bezug auf die ihm zur Verfügung stehenden Freiheitsgrade, 1b an exemplified movement of the vehicle body with respect to the degrees of freedom available to it,

2 ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, 2 a schematically illustrated embodiment of the device according to the invention,

3 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Flussdiagramms. 3 an embodiment of the method according to the invention in the form of a flow chart.

1a zeigt ein mit einem beweglich gelagerten Fahrzeugaufbau ausgestattetes Kraftfahrzeug. 1a shows a motor vehicle equipped with a movably mounted vehicle body.

Bei dem Kraftfahrzeug 10 handelt es sich beispielsgemäß um ein Zugfahrzeug, an dem sich ein nicht dargestellter Auflieger oder Anhänger anbringen lässt, wobei der beweglich gela gerte Fahrzeugaufbau 11 durch eine Fahrerkabine bzw. ein Fahrerhaus des Zugfahrzeugs gebildet ist. Anstelle eines Zugfahrzeugs kann es sich auch um einen Lastkraftwagen beliebiger anderer Bauart oder um ein landwirtschaftliches Fahrzeug, beispielsweise um ein Universalfahrzeug, einen Traktor oder eine Erntemaschine handeln.In the motor vehicle 10 It is, for example, a towing vehicle, on which can attach a trailer, not shown, or trailer, wherein the movable Gela siege vehicle body 11 is formed by a driver's cab or a cab of the towing vehicle. Instead of a towing vehicle, it may also be a truck of any other type or an agricultural vehicle, for example, a universal vehicle, a tractor or a harvester.

Das Kraftfahrzeug 10 umfasst Dämpfungseinrichtungen 13a bis 13d, die zwischen dem Fahrzeugaufbau 11 und einem Grundrahmen 12 angeordnet sind, sowie zwischen dem Grundrahmen 12 und Rädern 14a bis 14d des Kraftfahrzeugs 10 angeordnete Radfedereinrichtungen 15a bis 15d, die in bekannter Weise zur Absorption fahrtbedingt auftretender Fahrbahnstöße und dergleichen ausgebildet sind. Bei den Dämpfungseinrichtungen 13a bis 13d handelt es sich um ein System zur Dämpfung unerwünschter Schwingungen bzw. Vibrationen des Fahrzeugaufbaus 11, beispielsweise um Gummidämpfer oder um passive oder aktive Gas- bzw. Flüssigkeitsdämpfer.The car 10 includes damping devices 13a to 13d between the vehicle body 11 and a base frame 12 are arranged, as well as between the base frame 12 and wheels 14a to 14d of the motor vehicle 10 arranged Radfedereinrichtungen 15a to 15d , which are formed in a known manner for the absorption due driving due to road shocks and the like. At the damping devices 13a to 13d it is a system for damping unwanted vibrations or vibrations of the vehicle body 11 For example, to rubber dampers or passive or active gas or liquid damper.

1b veranschaulicht eine beispielhaft dargestellte Neigung des Fahrzeugaufbaus 11 in Bezug auf die ihm zur Verfügung stehenden Freiheitsgrade θ und φ, wie sie typischerweise im Falle einer Quer- und/oder Längsneigung der Fahrbahn auftritt. 1b illustrates an exemplified tilt of the vehicle body 11 with regard to the degrees of freedom θ and φ available to it, as typically occurs in the case of a transverse and / or longitudinal inclination of the roadway.

Beispielsgemäß erfolgt die Neigung des Fahrzeugaufbaus 11 um eine in Längsrichtung orientierte Drehachse x, die in einem Wankwinkel θ des Fahrzeugaufbaus 11 resultiert, und/oder um eine in Querrichtung orientierte Drehachse y, die in einem Nickwinkel φ des Fahrzeugaufbaus 11 resultiert.By way of example, the tendency of the vehicle body 11 about a longitudinally oriented axis of rotation x, in a roll angle θ of the vehicle body 11 results, and / or about a transversely oriented axis of rotation y, in a pitch angle φ of the vehicle body 11 results.

Die Achsen x, y (und z) bilden ein kartesisches Koordinatensystem S, dessen Orientierung durch eine vordefinierte Ruhelage des Fahrzeugaufbaus 11 gegeben ist, im vorliegenden Fall durch diejenige Ruhelage, die sich einstellt, wenn sich das Kraftfahrzeug 10 im Stillstand auf einer neigungslosen bzw. ebenen Oberfläche befindet, wenn also keine fahrt- oder nei gungsbedingten Kräfte auf den Fahrzeugaufbau 11 einwirken. Der Fahrzeugaufbau 11 befindet sich dann definitionsgemäß in der Horizontalen. Das kartesische Koordinatensystem S definiert demnach das Bezugssystem für die Durchführung der Horizontalkorrektur des Fahrzeugaufbaus 11. Die aufgrund des Wankwinkels θ und/oder des Nickwinkels φ verursachte Neigung des Fahrzeugaufbaus 11 gegenüber der Horizontalen führt hierbei zu einer von der Ruhelage abweichenden Lage des Fahrzeugaufbaus 11, gegeben durch ein kartesisches Koordinatensystem S' mit den Achsen x', y' (und z').The axes x, y (and z) form a Cartesian coordinate system S, whose orientation by a predefined rest position of the vehicle body 11 is given, in the present case by the rest position that occurs when the motor vehicle 10 at rest on a tileless or flat surface, so if no driving or nei conditions induced forces on the vehicle body 11 act. The vehicle construction 11 is then by definition in the horizontal. The Cartesian coordinate system S thus defines the reference system for performing the horizontal correction of the vehicle body 11 , The inclination of the vehicle body caused by the roll angle θ and / or the pitch angle φ 11 relative to the horizontal in this case leads to a deviating from the rest position of the vehicle body 11 given by a Cartesian coordinate system S 'with the axes x', y '(and z').

2 zeigt ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Stabilisierung des beweglich gelagerten Fahrzeugaufbaus 11. 2 shows a schematically illustrated embodiment of the device according to the invention for stabilizing the movably mounted vehicle body 11 ,

Die Vorrichtung 20 weist eine Erfassungseinrichtung 21 auf, die eine Neigungsgröße η ermittelt, die die aufgrund des Wankwinkels θ und/oder des Nickwinkels φ verursachte Neigung des Fahrzeugaufbaus 11 gegenüber der Horizontalen sowohl ihrer Richtung als auch ihres Betrags nach wiedergibt, η = ηθ·eθ + ηφ·eφ,wobei ηθ, ηφ Kugelkoordinaten von η und eθ, eφ Einheitsvektoren darstellen – siehe auch die 1b.The device 20 has a detection device 21 ascertaining an inclination amount η which determines the inclination of the vehicle body caused by the roll angle θ and / or the pitch angle φ 11 relative to the horizontal, both in terms of direction and amount, η = η θ · e θ + η φ · e φ . where η θ , η φ spherical coordinates of η and e θ , e φ represent unit vectors - see also the 1b ,

Im Folgenden soll die ermittelte Neigungsgröße η die Neigung des Fahrzeugaufbaus 11 gegenüber der Erdhorizontalen wiedergeben. Die Ermittlung der Neigungsgröße η erfolgt hierbei mittels eines dem Fahrzeugaufbau 11 zugeordneten kapazitiven und/oder gyroskopischen Neigungssensors, der Teil der Erfassungseinrichtung 21 ist.In the following, the determined pitch size η is the inclination of the vehicle body 11 in relation to the earth's horizon. The determination of the inclination variable η takes place here by means of a vehicle body 11 associated capacitive and / or gyroscopic inclination sensor, the part of the detection device 21 is.

Erfindungsgemäß sind die an den Radfedereinrichtungen 15a bis 15d auftretenden Hübe za bis zd durch Ansteuerung jeweils zugehöriger Stelleinrichtungen radindividuell veränderbar. Die Stelleinrichtungen sind Bestandteil eines aktiven Fahr werks, insbesondere einer aktiven Luftfederung des Kraftfahrzeugs 10, wobei es sich um parallel bzw. seriell zu den Radfedereinrichtungen 15a bis 15d geschaltete elektrohydraulische oder – sofern das Kraftfahrzeug 10 eine aktive Luftfederung aufweist – elektropneumatische Aktuatoren handelt. Alternativ können die Stelleinrichtungen auch in Gestalt elektromechanischer Aktuatoren und/oder elektrischer Linearmotoren ausgebildet sein.According to the invention on the Radfedereinrichtungen 15a to 15d occurring strokes z a to z d by controlling each associated adjusting devices wheel individually variable. The adjusting devices are part of an active driving plant, in particular an active air suspension of the motor vehicle 10 in which it is parallel or serial to the Radfedereinrichtungen 15a to 15d switched electro-hydraulic or - if the motor vehicle 10 has active air suspension - is electro-pneumatic actuators. Alternatively, the adjusting devices can also be designed in the form of electromechanical actuators and / or electric linear motors.

Eine Steuereinrichtung 22 steuert die Stelleinrichtungen in Abhängigkeit der ermittelten Neigungsgröße η derart an, dass aufgrund der dadurch hervorgerufenen Veränderung der radindividuellen Hübe za bis zd eine gegenüber der Erdhorizontalen auftretende Neigung des Fahrzeugaufbaus 11 zumindest teilweise kompensiert wird.A control device 22 controls the adjusting devices as a function of the ascertained inclination variable η in such a way that due to the change in the wheel-individual caused thereby Strokes z a to z d a occurring relative to the earth's horizontal inclination of the vehicle body 11 at least partially compensated.

Die Steuereinrichtung 22 führt die Horizontalkorrektur ausschließlich bei Erfüllung eines vorgegebenen Kriteriums KRIT durch. Hierbei ist das vorgegebene Kriterium KRIT dann erfüllt, wenn die ermittelte Neigungsgröße η betragsmäßig größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert, der eine bestimmte Mindestneigung des Fahrzeugaufbaus 11 gegenüber der Erdhorizontalen repräsentiert, wobei die Mindestneigung des Fahrzeugaufbaus 11 typischerweise in der Größenordnung zwischen 1 und 5 Winkelgraden liegt. Bei der Vorgabe des Schwellenwerts findet zusätzlich eine geeignete Hysterese Berücksichtigung. Der vorgegebene Schwellenwert definiert letztlich die Auslöseempfindlichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 20 für die Durchführung der Horizontalkorrektur.The control device 22 performs the horizontal correction only when a predetermined criterion CRIT is fulfilled. In this case, the predefined criterion CRIT is fulfilled if the determined inclination variable η is greater in magnitude than a predefined threshold value which corresponds to a specific minimum inclination of the vehicle body 11 represents the earth horizon, with the minimum slope of the vehicle body 11 typically on the order of 1 to 5 degrees. When specifying the threshold, an appropriate hysteresis is additionally taken into account. The predetermined threshold ultimately defines the triggering sensitivity of the device according to the invention 20 for performing the horizontal correction.

Das vorgegebene Kriterium KRIT ist fahrerseitig modifizierbar. Hierzu sind verschiedene Auslöseempfindlichkeiten („niedrig" oder „hoch") in Form verschiedener Schwellenwerte für die Neigungsgröße η vorgesehen, wobei sich diese über ein im Kraftfahrzeug 10 befindliches Bedienelement 23 vom Fahrer wunschgemäß vorwählen lassen.The default criterion CRIT can be modified by the driver. For this purpose, different tripping sensitivities ("low" or "high") in the form of different threshold values for the inclination variable η are provided, these being in the motor vehicle 10 located operating element 23 can be selected by the driver as desired.

Die Durchführung der Horizontalkorrektur erfolgt ausschließlich bei Stillstand, insbesondere bei geparktem Zustand des Kraftfahrzeugs 10. Es wird auf ein geparktes Kraftfahrzeug 10 geschlossen, wenn festgestellt wird, dass der Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs 10 ausgeschaltet und eine im Kraftfahrzeug 10 befindliche Feststellbremse betätigt ist. Ob dies der Fall ist, erkennt die Steuereinrichtung 22 durch Auswertung des Betriebszustands eines zur Steuerung des Antriebsmotors vorgesehenen Motorsteuergeräts 24 bzw. eines den Betätigungszustand der Feststellbremse erfassenden Schalters 25.The horizontal correction is carried out exclusively at standstill, in particular when the vehicle is parked 10 , It is parked on a motor vehicle 10 closed when it is determined that the drive motor of the motor vehicle 10 off and one in the vehicle 10 located parking brake is actuated. Whether this is the case, recognizes the controller 22 by evaluating the operating state of an engine control unit provided for controlling the drive motor 24 or a switch which detects the actuation state of the parking brake 25 ,

Diese und gegebenenfalls weitere Bedingungen an die Durchführung der Horizontalkorrektur geknüpfte Bedingungen gehen ebenfalls bei der Vorgabe des vorstehend erwähnten Kriteriums KRIT ein.These and, where appropriate, other conditions for the implementation of the Horizontal correction knotted Conditions also go with the specification of the above-mentioned criterion KRIT.

Damit eine ungewollte Durchführung der Horizontalkorrektur unterbleibt, lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung 20 – gleichfalls über das Bedienelement 23 – wunschgemäß vom Fahrer aktivieren und deaktivieren.So that an unintentional implementation of the horizontal correction is omitted, the device according to the invention can be 20 - also via the control 23 - Activate and deactivate as desired by the driver.

3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Flussdiagramms. 3 shows an embodiment of the method according to the invention in the form of a flow chart.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit Aktivieren der erfindungsgemäßen Vorrichtung 20 in einem Initialisierungsschritt 30 gestartet, woraufhin in einem ersten Hauptschritt 31 die Neigungsgröße η ermittelt wird.The inventive method is with activating the device according to the invention 20 in an initialization step 30 started, whereupon in a first main step 31 the inclination variable η is determined.

In einem zweiten Hauptschritt 32 wird überprüft, ob das vorgegebene und gegebenenfalls in einem Nebenschritt 41 fahrerseitig modifizierte Kriterium KRIT erfüllt ist. Ist dies der Fall, so wird mit einem dritten Hauptschritt 33 fortgefahren. Andernfalls kehrt das Verfahren wieder zum ersten Hauptschritt 31 zurück.In a second main step 32 is checked if the given and if necessary in a side step 41 driver-side modified criterion CRIT is met. If this is the case, then with a third main step 33 continued. Otherwise, the process returns to the first main step 31 back.

Im dritten Hauptschritt 33 werden radindividuelle Sollhübe za,soll bis zd,soll berechnet, die zur Durchführung der Horizontalkorrektur an den Radfedereinrichtungen 15a bis 15d durch entsprechende Ansteuerung der Stelleinrichtungen einzustellen bzw. einzuregeln sind. Die Einstellung bzw. Einregelung der radindividuellen Hübe za bis zd entsprechend den berechneten Sollhüben za,soll bis zd,soll erfolgt in einem nachfolgenden vierten Hauptschritt 34.In the third main step 33 are wheel-specific desired strokes z a, should be calculated to z d, to calculate the horizontal correction to the Radfedereinrichtungen 15a to 15d be set or adjust by appropriate control of the actuators. The setting or adjustment of the wheel-specific strokes z a to z d in accordance with the calculated target strokes z a, soll to z d, shall take place in a subsequent fourth main step 34 ,

Anschließend wird das Verfahren in einem Schlussschritt 35 beendet und wird, sofern der Fahrer die erfindungsgemäße Vorrichtung 20 zwischenzeitlich nicht deaktiviert hat, erneut durch Ausführung des Initialisierungsschritts 30 gestartet.Subsequently, the process is in a final step 35 terminated and is, if the driver, the device of the invention 20 has not been deactivated in the meantime, again by executing the initialization step 30 started.

Claims (10)

Vorrichtung zur Horizontalkorrektur eines beweglich gelagerten Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeugs, mit einer Dämpfungseinrichtung (13a,..., 13d), die zwischen dem Fahrzeugaufbau (11) und einem Grundrahmen (12) des Kraftfahrzeugs (10) angeordnet ist, mit Radfedereinrichtungen (15a,..., 15d), die zwischen dem Grundrahmen (12) und Rädern (14a,..., 14d) des Kraftfahrzeugs (10) angeordnet sind, und mit einer Erfassungseinrichtung (21), die eine Neigungsgröße (η) ermittelt, die eine Neigung des Fahrzeugaufbaus (11) wiedergibt, wobei die ermittelte Neigungsgröße (η) einer Steuereinrichtung (22) zur Durchführung der Horizontalkorrektur zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Radfedereinrichtungen (15,..., 15d) auftretenden Hübe (za,..., zd) durch Ansteuerung jeweils zugehöriger Stelleinrichtungen radindividuell veränderbar sind, wobei die Steuereinrichtung (22) die Stelleinrichtungen in Abhängigkeit der ermittelten Neigungsgröße (η) derart ansteuert, dass eine gegenüber der Horizontalen auftretende Neigung des Fahrzeugaufbaus (11) zumindest teilweise kompensiert wird.Device for horizontal correction of a movably mounted vehicle body of a motor vehicle, with a damping device ( 13a , ..., 13d ) between the vehicle body ( 11 ) and a base frame ( 12 ) of the motor vehicle ( 10 ), with Radfedereinrichtungen ( 15a , ..., 15d ) between the base frame ( 12 ) and wheels ( 14a , ..., 14d ) of the motor vehicle ( 10 ) are arranged, and with a detection device ( 21 ), which determines an inclination amount (η), the inclination of the vehicle body ( 11 ), wherein the determined inclination variable (η) of a control device ( 22 ) is supplied for performing the horizontal correction, characterized in that the at the Radfedereinrichtungen ( 15 , ..., 15d ) occurring strokes (z a , ..., z d ) by controlling respective associated adjusting devices are radindividuell changeable, wherein the control device ( 22 ) controls the adjusting devices as a function of the ascertained inclination variable (η) in such a way that an inclination of the vehicle structure occurring in relation to the horizontal ( 11 ) is at least partially compensated. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Neigungsgröße (η) eine Neigung des Fahrzeugaufbaus (11) um eine in Längsrichtung orientierte Drehachse und/oder um eine in Querrichtung orientierte Drehachse wiedergibt.Apparatus according to claim 1, characterized in that the determined inclination variable (η) an inclination of the vehicle body ( 11 ) around a longitudinally oriented axis of rotation and / or around a transversely oriented axis of rotation. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Neigungsgröße (η) eine Neigung des Fahrzeugaufbaus (11) gegenüber der Erdhorizontalen wiedergibt.Apparatus according to claim 1, characterized ge indicates that the determined inclination variable (η) is a slope of the vehicle body ( 11 ) against the Earth's horizon. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (21) zur Ermittlung der Neigungsgröße (η) einen dem Fahrzeugaufbau (11) zugeordneten kapazitiven und/oder gyroskopischen Neigungssensor aufweist.Apparatus according to claim 3, characterized in that the detection device ( 21 ) for determining the inclination variable (η) a the vehicle body ( 11 ) associated capacitive and / or gyroskopischen inclination sensor. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtungen Bestandteil eines aktiven Fahrwerks, insbesondere einer aktiven Luftfederung des Kraftfahrzeugs (10) sind.Apparatus according to claim 1, characterized in that the adjusting devices part of an active chassis, in particular an active air suspension of the motor vehicle ( 10 ) are. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Stelleinrichtungen um elektrohydraulische und/oder elektropneumatische und/oder elektromechanische Aktuatoren, und/oder um elektrische Linearmotoren handelt.Device according to claim 1, characterized in that that the adjusting devices are electrohydraulic and / or electropneumatic and / or electromechanical actuators, and / or is about electric linear motors. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (22) die Horizontalkorrektur ausschließlich bei Erfüllung eines vorgegebenen Kriteriums durchführt.Device according to claim 1, characterized in that the control device ( 22 ) performs the horizontal correction only when a predetermined criterion is met. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgegebene Kriterium fahrerseitig modifizierbar ist.Apparatus according to claim 7, characterized in that the predetermined criterion is driver-side modifiable. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung der Horizontalkorrektur ausschließlich bei Stillstand, insbesondere bei geparktem Zustand des Kraftfahrzeugs (10) erfolgt.Apparatus according to claim 1, characterized in that the implementation of the horizontal correction exclusively at standstill, in particular when parked state of the motor vehicle ( 10 ) he follows. Verfahren zur Horizontalkorrektur eines beweglich gelagerten Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeugs, bei dem eine Dämpfungseinrichtung (13a,..., 13d) zwischen dem Fahrzeugaufbau (11) und einem Grundrahmen (12) des Kraftfahrzeugs (10) angeordnet ist, bei dem Radfedereinrichtungen (15a,..., 15d) zwischen dem Grundrahmen (12) und Rädern (14a,..., 14d) des Kraftfahrzeugs (10) angeordnet sind, und bei dem eine die Neigung des Fahrzeugaufbaus (11) wiedergebende Neigungsgröße (η) ermittelt wird, wobei die ermittelte Neigungsgröße (η) zur Durchführung der Horizontalkorrektur des Fahrzeugaufbaus (11) herangezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Radfedereinrichtungen (15a,..., 15d) auftretenden Hübe (za,..., zd) durch Ansteuerung jeweils zugehöriger Stelleinrichtungen radindividuell verändert werden können, wobei die Stelleinrichtungen in Abhängigkeit der ermittelten Neigungsgröße (η) derart angesteuert werden, dass eine gegenüber der Horizontalen auftretende Neigung des Fahrzeugaufbaus (11) kompensiert wird.Method for horizontal correction of a movably mounted vehicle body of a motor vehicle, in which a damping device ( 13a , ..., 13d ) between the vehicle body ( 11 ) and a base frame ( 12 ) of the motor vehicle ( 10 ) is arranged, wherein the Radfedereinrichtungen ( 15a , ..., 15d ) between the base frame ( 12 ) and wheels ( 14a , ..., 14d ) of the motor vehicle ( 10 ) are arranged, and in which one the inclination of the vehicle body ( 11 ), wherein the determined inclination variable (η) for carrying out the horizontal correction of the vehicle body ( 11 ) is used, characterized in that the at the Radfedereinrichtungen ( 15a , ..., 15d ) occurring strokes (z a , ..., z d ) can be changed wheel individually by controlling each associated adjusting devices, wherein the adjusting devices are controlled in dependence of the determined inclination variable (η) such that a relation to the horizontal inclination of the vehicle body ( 11 ) is compensated.
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