DE102007023660B4 - Method for calibrating a chassis - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Kalibrierung eines Fahrwerkes (2) eines Kraftfahrzeuges (1), bei dem – eine Messung eines ersten Höhenabstandes (h1) zwischen einem frei definierbaren Punkt (8) und einem Radausschnitt (6) durchgeführt wird, – der ermittelte erste Höhenabstand (h1) mit einem vorgegebenen Sollwert (S) verglichen und eine Sollwertabweichung (S – h1) berechnet wird, – ein zweiter Höhenabstand (h2) zwischen einem Rad und dem Radausschnitt ermittelt wird, – der zweiten Höhenabstand (h2) um die Sollwertabweichung (S – h1) des ersten Höhenabstandes (h1) korrigiert wird.Method for calibrating a chassis (2) of a motor vehicle (1), in which - a first height distance (h1) is measured between a freely definable point (8) and a wheel cutout (6), - the determined first height distance (h1) is compared with a predefined setpoint value (S) and a setpoint deviation (S-h1) is calculated, - a second height distance (h2) between a wheel and the wheel cutout is determined, - the second height distance (h2) around the setpoint deviation (S-h1) the first height distance (h1) is corrected.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung eines Fahrwerkes eines Kraftfahrzeuges, insbesondere zur Kalibrierung eines Höhenstandes eines aktiven Fahrwerks oder Federungssystems.The invention relates to a method for calibrating a chassis of a motor vehicle, in particular for calibrating a ride height of an active suspension or suspension system.

Üblicherweise werden Fahrwerke von Kraftfahrzeugen kalibriert, in dem an allen vier Rädern des Kraftfahrzeuges ein Abstand zwischen einem Rad und einem Radausschnitt (Unterkante eines Kotflügels) auf einen gleichen Wert eingestellt wird. Eine gleichwertige Alternative hierzu ist beispielsweise, den Höhenabstand von Befestigungspunkten an einem Unterboden und Referenzpunkten an beispielsweise einem Querlenker des Kraftfahrzeuges auf einen gleichen Wert einzustellen. Nachteilig ist hierbei jedoch, dass sowohl der Radausschnitt als auch ein beliebiger Befestigungspunkt am Unterboden Herstellungstoleranzen unterworfen ist, welche bei dem bisherigen Kalibrierverfahren dazu führt, dass nach der Einstellung unterschiedliche Radaufstandskräfte auftreten. Diese unterschiedlichen Radaufstandskräfte führen in Verbindung mit einem Radlasthebelarm zu einem sogenannten Ablaufen des Kraftfahrzeuges, das heißt das Fahrzeug fährt auch bei ebener Fahrbahn nicht geradeaus.Usually, trolleys of motor vehicles are calibrated in which a distance between a wheel and a wheel cutout (lower edge of a fender) is set to an equal value on all four wheels of the motor vehicle. An equivalent alternative to this is, for example, to set the height distance from attachment points on a subfloor and reference points on, for example, a wishbone of the motor vehicle to an equal value. The disadvantage here, however, is that both the wheel cut and any attachment point on the subfloor is subject to manufacturing tolerances, which in the previous calibration leads to the fact that after the adjustment different wheel contact forces occur. These different Radaufstandskräfte lead in conjunction with a Radlasthebelarm to a so-called expiration of the motor vehicle, that is, the vehicle does not drive straight even on a level road.

Das Dokument DE 38 00 541 A1 offenbart ein Verfahren zum Einstellen einer Niveauregelvorrichtung für Kraftfahrzeuge, bei dem das Kraftfahrzeug durch dessen Anheben mit einer kraftfahrzeugunabhängigen Einrichtung in eine bestimmte Stellung gebracht wird. Diese Stellung wird als die Sollhöhe einer Bezugsstelle des Kraftfahrzeugs mit einer elektrischen Höhenmesseinrichtung des Kraftfahrzeugs erfasst und deren der Sollhöhe entsprechender elektrischer Messwert wird mit einem Speicherschalter abgespeichert.The document DE 38 00 541 A1 discloses a method for adjusting a level control device for motor vehicles, wherein the motor vehicle is brought by raising it with a vehicle-independent device in a certain position. This position is detected as the desired height of a reference point of the motor vehicle with an electrical height measuring device of the motor vehicle and the desired height corresponding electrical measured value is stored with a memory switch.

Das Dokument DE 39 19 040 A1 zeigt ein Verfahren zur Justierung einer Höhenstands-Regelanlage eines Fahrzeugs. Zur Einstellung eines Höhenstand-Sollwerts wird der Höhenstand des Fahrzeugs gegenüber einer Messebene manuell erfasst. Durch schrittweises Ansteuern einer Einstellvorrichtung wird der Höhenstand solange erhöht oder vermindert, bis der Höhenstand einen definierten, der Normallage entsprechenden Wert erreicht hat. Mithilfe einer Setzfunktion eines Steuergeräts wird der augenblickliche Höhenstands-Istwert als Höhenstands-Sollwert übernommen.The document DE 39 19 040 A1 shows a method for adjusting a ride height control system of a vehicle. To set a ride height setpoint, the ride height of the vehicle relative to a measurement plane is detected manually. By gradual activation of a setting the ride height is increased or decreased until the ride has reached a defined, the normal position corresponding value. With the aid of a setting function of a control unit, the instantaneous height value actual value is adopted as the height setpoint.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Kalibrierung eines Fahrwerkes eines Kraftfahrzeuges bereitzustellen, mit welchem insbesondere oben beschriebene Nachteile vermieden werden können.Object of the present invention is to provide an improved method for calibrating a chassis of a motor vehicle, with which in particular the disadvantages described above can be avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the subject of independent claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, nicht mehr einen stark Herstellungstoleranz behafteten Abstand zwischen einem Rad und einem Radausschnitt zur Kalibrierung eines Höhenabstandes eines Fahrwerkes heranzuziehen und damit eine starke Radlaststreuung in Kauf zu nehmen, sondern zur Kalibrierung des Fahrwerkes den Abstand eines Rades zum zugehörigen Radausschnitt um eine ermittelte Sollwertabweichung zu korrigieren. Hierdurch werden insbesondere gleiche Radaufstandskräfte geschaffen, welche eine zuverlässige Spurtreue des Kraftfahrzeuges gewährleisten. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird daher zunächst eine Messung eines ersten Höhenabstandes zwischen einem frei definierbaren Punkt und einem Radausschnitt durchgeführt und hiernach der ermittelte erste Höhenabstand mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen. Aus dem ermittelten Höhenabstand und dem vorgegebenen Sollwert wird eine Sollwertabweichung berechnet. Anschließend wird ein zweiter Höhenabstand zwischen einem Rad und dem Radausschnitt ermittelt, woraufhin dieser zweite Höhenabstand um die Sollwertabweichung des ersten Höhenabstandes korrigiert wird. Damit sind an jedem Rad gleiche Radaufstandskräfte mit den oben beschriebenen Vorteilen einstellbar.The invention is based on the general idea, no longer use a strong manufacturing tolerance afflicted distance between a wheel and a wheel neck for calibrating a vertical distance of a chassis and thus take a strong Radlaststreuung in purchasing, but for calibration of the chassis the distance of a wheel to the associated Radausschnitt to correct a detected setpoint deviation. As a result, in particular the same wheel contact forces are created, which ensure reliable directional stability of the motor vehicle. In the method according to the invention, therefore, a measurement of a first height distance between a freely definable point and a wheel cut is first carried out and then the determined first height distance is compared with a predetermined desired value. From the determined height distance and the specified setpoint, a setpoint deviation is calculated. Subsequently, a second height distance between a wheel and the wheel cut is determined, whereupon this second height distance is corrected by the setpoint deviation of the first height distance. Thus, the same Radaufstandskräfte be set with the advantages described above at each wheel.

Zweckmäßig ist der frei definierbare Punkt ein messtechnisch leicht zugänglicher Aufnahmepunkt auf einem Transportgestell, auf welchem das Fahrwerk beziehungsweise eine Karosserie des Kraftfahrzeuges während einer Montage auf einer Fertigungsstraße in vordefinierter Lage befestigt ist. Die Messung des ersten Höhenabstandes kann somit zwischen dem transportgestellseitigen Aufnahmepunkt und dem karosserieseitigen Radausschnitt durchgeführt werden, wodurch dessen Ermittlung messtechnisch deutlich einfacher möglich ist. Das im vorigen Absatz beschriebene Verfahren wird mit dem so ermittelten ersten Höhenabstand in gleicher Weise fortgeführt.Appropriately, the freely definable point is a metrologically easily accessible pickup point on a caddy on which the chassis or a body of the motor vehicle is mounted during assembly on a production line in a predefined position. The measurement of the first height distance can thus be carried out between the transport frame-side receiving point and the body-side wheel cut, whereby its determination is much easier metrologically possible. The method described in the previous paragraph is continued in the same way with the thus determined first height distance.

Zweckmäßig wird die Sollwertabweichung zumindest des ersten Höhenabstandes in einem Barcode des Fahrwerkes oder des Kraftfahrzeuges hinterlegt. Dies bietet den großen Vorteil, dass die Sollwertabweichung des ersten Höhenabstandes, welche vorzugsweise elektronisch ermittelt beziehungsweise berechnet wird, individuell jedem Kraftfahrzeug beziehungsweise jedem Fahrwerk zugeordnet ist und problemlos bei Bedarf, insbesondere bei einer Fahrzeugendhöhenkalibrierung elektronisch abrufbar ist. Dies erleichtert zudem eine Dokumentation für die Qualitätssicherung.The setpoint deviation of at least the first height distance is expediently stored in a barcode of the chassis or of the motor vehicle. This offers the great advantage that the setpoint deviation of the first height distance, which is preferably determined or calculated electronically, is assigned individually to each motor vehicle or each chassis and is easily retrievable electronically when needed, especially at a Fahrzeugendhöhenkalibrierung. This also facilitates documentation for quality assurance.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist der zumindest eine frei definierbare Punkt ein, einer Qualitätssicherung unterliegender Punkt, insbesondere eine Schraube. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass der zur Ermittlung des ersten Höhenabstandes erforderliche frei definierbare Punkt hinsichtlich seiner Lage und Ausprägung einer Qualitätssicherung unterworfen ist und dadurch das Verfahren zur Kalibrierung des Fahrwerkes auf qualitätsüberwachten Ausgangswerten aufbaut. In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, the at least one freely definable point is a point subject to quality assurance, in particular a screw. In this way, it can be ensured that the freely definable point required for determining the first height distance is subjected to quality assurance with respect to its position and characteristic and thereby builds up the method for calibration of the chassis to quality-monitored output values.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawing and from the associated description of the figures with reference to the drawing.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.A preferred embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be explained in more detail in the following description.

Die einzige 1 zeigt eine Seitenansicht auf ein Kraftfahrzeug, an welchem die für das erfindungsgemäße Verfahren zur Kalibrierung des Fahrwerks erforderlichen Höhenabstände bzw. Messpunkte festgelegt sind.The only 1 shows a side view of a motor vehicle, to which the required for the inventive method for calibration of the chassis height distances or measuring points are set.

Entsprechend 1 weist ein Kraftfahrzeug 1 ein Fahrwerk 2 sowie eine darauf montierte Karosserie 3 auf. Das Kraftfahrzeug 1 verfügt dabei in bekannter Weise über zwei Vorderräder 4 sowie zwei Hinterräder 5, wobei sowohl die Vorderräder 4 als auch die Hinterräder 5 in einem jeweils zugehörigen Radausschnitt 6 laufen, welcher üblicherweise von einem Kotflügel 7 begrenzt ist.Corresponding 1 has a motor vehicle 1 a suspension 2 as well as a body mounted on it 3 on. The car 1 has in a known manner via two front wheels 4 as well as two rear wheels 5 where both the front wheels 4 as well as the rear wheels 5 in a respective associated Radausschnitt 6 run, which is usually from a fender 7 is limited.

Bevor ein derartiges Kraftfahrzeug 1 die Produktionsstätte verlässt, werden umfangsreiche Endkontrollen, so auch eine Kontrolle eines Höhenstandes des Fahrwerkes 2, insbesondere wenn es sich dabei um ein aktives Fahrwerk handelt, durchgeführt. Erfindungsgemäß wird dabei ein Verfahren zur Kalibrierung des Fahrwerkes 2 angewendet, bei dem eine Messung eines ersten Höhenabstandes h1 zwischen einem frei definierten Punkt 8, insbesondere zwischen einem fahrzeugfesten Nullpunkt 8 an der Karosserie 3 und dem Radausschnitt 6 durchgeführt wird. Der Messpunkt im Radausschnitt 6 ist dabei der Zenith einer Unterkante des Radausschnittes 6. Der ermittelte erste Höhenabstand h1 wird sodann mit einem vorgegebenen Sollwert S verglichen und eine Sollwertabweichung S – h1 berechnet. Anschließend wird ein zweiter Höhenabstand h2 zwischen einem Rad, beispielsweise dem Vorderrad 4, und dem Radausschnitt 6 ermittelt. Der zweiten Höhenabstand h2 ist dabei die im wesentlichen lotrechte Differenz zwischen der Unterkante des Radausschnittes 6 und der Oberkante der Lauffläche des Rades 4, 5. Abschließend wird nun der zweite Höhenabstand h2 um die Sollwertabweichung S – h1 des ersten Höhenabstandes h1 korrigiert.Before such a motor vehicle 1 leaves the production facility, extensive final inspections, as well as a control of a ride height 2 , in particular if it is an active chassis performed. According to the invention, a method for calibration of the chassis 2 applied, in which a measurement of a first height distance h 1 between a freely defined point 8th , in particular between a vehicle-fixed zero point 8th at the body 3 and the wheel cutout 6 is carried out. The measuring point in the wheel cutout 6 is the zenith of a lower edge of the wheel cutout 6 , The determined first height distance h 1 is then compared with a predetermined setpoint value S and a setpoint deviation S-h 1 is calculated. Subsequently, a second height distance h 2 between a wheel, for example, the front wheel 4 , and the wheel cutout 6 determined. The second height distance h 2 is the substantially perpendicular difference between the lower edge of the wheel cutout 6 and the top of the tread of the wheel 4 . 5 , Finally, the second height distance h 2 is then corrected by the setpoint deviation S-h 1 of the first height distance h 1 .

Generell kann der frei definierbare Punkt 8 entweder oben beschriebener fahrzeugfeste Nullpunkt an der Karosserie 3 sein oder aber auch ein messtechnisch leicht zugänglicher Aufnahmepunkt 9 auf einem nicht dargestellten Transportgestell, auf welchem das Fahrwerk 2 während einer Montage in vordefinierter Lage befestigt ist. Prinzipiell gilt dabei sowohl für den frei definierbaren Punkt 8 an der Karosserie 3 als auch für den Aufnahmepunkt 9 an dem Transportgestell, dass die Punkte 8 und 9 jeweils einer Qualitätssicherung unterliegen und dadurch große Toleranzen, welche zu einer Ungenauigkeit des Kalibrierverfahrens führen würden, zuverlässig ausgeschlossen werden können.Generally, the freely definable point 8th either vehicle-fixed zero point on the body described above 3 be or even a metrologically easily accessible pickup point 9 on a transport frame, not shown, on which the chassis 2 is fixed in a predefined position during assembly. In principle, this applies both to the freely definable point 8th at the body 3 as well as for the pickup point 9 on the caddy that points 8th and 9 each subject to quality assurance and thereby large tolerances, which would lead to an inaccuracy of the calibration, can be reliably excluded.

Um eine Dokumentation des durchgeführten Verfahrens zur Kalibrierung des Fahrwerkes 2 gewährleisten können, kann die Sollwertabweichung S – h1 des ersten Höhenabstandes h1 in einem Barcode, beispielsweise in einem Strichcode, des Fahrwerks 2 oder des Kraftfahrzeuges 1 hinterlegt und bei Bedarf abgerufen werden. Dies ermöglicht es, dass der erste Höhenabstand h1 bereits zu einem frühen Zeitpunkt ermittelt wird und über den Barcode fest mit dem zugehörigen Fahrwerk 2 beziehungsweise Kraftfahrzeug 1 verbunden wird, um dann, beispielsweise bei einer Endkontrolle, wieder abgerufen werden zu können.For a documentation of the procedure performed for calibration of the chassis 2 can ensure the setpoint deviation S - h 1 of the first height distance h 1 in a bar code, for example in a bar code, the chassis 2 or the motor vehicle 1 deposited and retrieved as needed. This makes it possible for the first height distance h 1 to be determined already at an early point in time and via the barcode fixed to the associated chassis 2 or motor vehicle 1 is connected to then, for example, at a final inspection, to be retrieved.

Generell wird das Verfahren zur Kalibrierung des Fahrwerks 2 an zumindest zwei sich gegenüberliegenden Rädern des Fahrwerks 2 mit jeweils unterschiedlichen frei definierbaren Punkten 8 durchgeführt. Hierdurch soll gewährleistet werden, dass das Fahrwerk 2 nach dem Durchführen der Kalibrierung an jedem Rad 4, 5 gleiche Radaufstandskräfte aufweist und dadurch bei ebener Fahrbahn eine Geradeausfahrt gewährleistet werden kann. Insgesamt ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine deutliche Verringerung einer Radlaststreuung möglich, wodurch der Gefahr des Ablaufens, das heißt der Spuruntreue des Kraftfahrzeuge 1, entgegengewirkt werden kann.Generally, the procedure for calibration of the chassis 2 on at least two opposite wheels of the chassis 2 each with different freely definable points 8th carried out. This is to ensure that the chassis 2 after performing the calibration on each wheel 4 . 5 has the same Radaufstandskräfte and thus a flat ride can be guaranteed a flat ride. Overall, a significant reduction of Radlaststreuung is possible with the method according to the invention, whereby the risk of running, that is, the track infidelity of motor vehicles 1 , can be counteracted.

Im Vergleich zu herkömmlichen Kalibrierverfahren, bei welchen lediglich ein Abstand zwischen einem jeweiligen Rad und einem Radausschnitt auf einen bei allen vier Rädern des Kraftfahrzeuges gleichen Wert eingestellt wurde, ergeben sich somit entscheidende Vorteile. Bei diesem herkömmlichen Verfahren musste nämlich stets mit deutlichen Radlaststreuungen und den obenbeschriebenen Auswirkungen gerechnet werden.In comparison to conventional calibration methods in which only a distance between a respective wheel and a wheel cutout has been set to a value that is the same for all four wheels of the motor vehicle, this results in decisive advantages. In fact, in the case of this conventional method, clear wheel load scattering and the effects described above always had to be expected.

Claims (7)

Verfahren zur Kalibrierung eines Fahrwerkes (2) eines Kraftfahrzeuges (1), bei dem – eine Messung eines ersten Höhenabstandes (h1) zwischen einem frei definierbaren Punkt (8) und einem Radausschnitt (6) durchgeführt wird, – der ermittelte erste Höhenabstand (h1) mit einem vorgegebenen Sollwert (S) verglichen und eine Sollwertabweichung (S – h1) berechnet wird, – ein zweiter Höhenabstand (h2) zwischen einem Rad und dem Radausschnitt ermittelt wird, – der zweiten Höhenabstand (h2) um die Sollwertabweichung (S – h1) des ersten Höhenabstandes (h1) korrigiert wird.Method for calibrating a chassis ( 2 ) of a motor vehicle ( 1 ), in which - a measurement of a first height distance (h 1 ) between a freely definable point ( 8th ) and a wheel cutout ( 6 ) is performed, - the determined first height distance (h 1 ) is compared with a predetermined desired value (S) and a setpoint deviation (S - h 1 ) is calculated, - a second height distance (h 2 ) between a wheel and the wheel cut is determined, - the second height distance (h 2 ) by the setpoint deviation (S - h 1 ) of the first height distance (h 1 ) is corrected. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der frei definierbare Punkt (8) ein fahrzeugfester Nullpunkt (8) an einer Karosserie (3) ist.Method according to claim 1, characterized in that the freely definable point ( 8th ) a vehicle-fixed zero point ( 8th ) on a body ( 3 ). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der frei definierbare Punkt (8) ein messtechnisch leicht zugänglicher Aufnahmepunkt (9) auf einem Transportgestell ist, auf welchem das Fahrwerk (2) während einer Montage in vordefinierter Lage angeordnet ist.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the freely definable point ( 8th ) a metrologically easily accessible pickup point ( 9 ) is on a caddy on which the landing gear ( 2 ) is arranged during assembly in a predefined position. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollwertabweichung (S – h1) des ersten Höhenabstandes (h1) in einem Barcode des Fahrwerks (2) oder des Kraftfahrzeuges (1) hinterlegt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the setpoint deviation (S - h 1 ) of the first height distance (h 1 ) in a bar code of the chassis ( 2 ) or of the motor vehicle ( 1 ) is deposited. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren an zumindest zwei sich gegenüberliegenden Rädern des Fahrwerks (2) mit jeweils unterschiedlichen frei definierbaren Punkte (8) durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method on at least two opposite wheels of the chassis ( 2 ), each with different freely definable points ( 8th ) is carried out. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine frei definierbare Punkt (8) ein, einer Qualitätssicherung unterliegender Punkt ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one freely definable point ( 8th ) is a subject of quality assurance. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der einer Qualitätssicherung unterliegende Punkt eine Schraube ist.A method according to claim 6, characterized in that the quality assurance subject point is a screw.
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