DE102014204900B4

DE102014204900B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer Information abhängig von einer Temperatur eines Stoßdämpfers für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102014204900B4
Application number: DE102014204900.8A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Sonnak
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2014-03-17
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2017-08-03
Anticipated expiration: 2034-03-18
Also published as: DE102014204900A1

Abstract

Verfahren zum Erzeugen einer Information abhängig von einer Temperatur eines Stoßdämpfers (1) für ein Fahrzeug (10), wobei der Stoßdämpfer (1) eine Spule (3) zum Verstellen einer Dämpfung des Stoßdämpfers (1) umfasst, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Erfassen eines Maßes für einen elektrischen Widerstand der Spüle (3), und Erzeugen der Information abhängig von dem Maß für den elektrischen Widerstand, wobei die Information nur dann erzeugt wird, wenn das Maß für den elektrischen Widerstand oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts liegt, und wobei das Erzeugen der Information ein Erhöhen der Dämpfung des Stoßdämpfers (1) umfasst, um einen Fahrer des Fahrzeugs (10) durch die erhöhte Dämpfung auf eine Überhitzung des Stoßdämpfers (1) aufmerksam zu machen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, um abhängig von einer Temperatur eines Stoßdämpfers eines Fahrzeugs eine Information zu erzeugen sowie ein Fahrzeug.
Die DE 40 03 959 A1 offenbart ein Dämpfungssystem, bei welchem eine temperaturabhängige Größe eines Bauteils des Dämpfungssystems zur Steuerung des Dämpfungssystems dient. Dabei soll die Dämpfung unabhängig von der Temperatur eingestellt werden.
Die DE 10 2010 011 875 A1 beschreibt ein Verfahren zum Steuern eines Dämpfers für einen Kraftwagen. Dabei wird die Temperatur eines Dämpferöls anhand eines Stromflusses durch einen Aktuator sowie einen Spannungsabfall über einer Magnetspule bestimmt. Bei Überschreiten eines Schwellenwerts für die Temperatur wird ein Warnsignal erzeugt und/oder die Dämpferhärte des Dämpfers reduziert.
Die DE 10 2004 036 475 A1 offenbart eine Funktionsüberwachung von Dämpfern in Fahrzeugen. Dazu wird die Dämpfertemperatur eines Bauteils und/oder eines Abschnitts des hydraulischen Druckmittels des Dämpfers bestimmt und abhängig davon ein Schadenssignal erzeugt, welches optisch und/oder akustisch angezeigt wird.
Die DE 10 2006 017 715 A1 beschreibt eine Luftfeder- und Dämpfereinheit für Fahrzeuge, welche Mittel zur Bestimmung der Temperatur innerhalb und außerhalb der Luftfeder- und Dämpfereinheit aufweist und ihre Dämpfung abhängig von den bestimmten Temperaturen verstellt.
Die DE 60 2005 006 024 T2 offenbart eine Federungssteuerung, bei welcher eine Stromzufuhr an eine Steuerkomponente eines steuerbaren Dämpfers in einem Fahrzeug abhängig von der Dämpfertemperatur und der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt wird.
Es ist möglich, dass auch bei einem ruhigen Fahrzeugaufbau aufgrund einer überkritischen Anregung schnelle Bewegungen der Räder des Fahrzeugs erfolgen, welche aufgrund einer hohen Energieaufnahme der Stoßdämpfer der Räder zu einer starken Erwärmung der Stoßdämpfer führen. Eine solche Situation kann beispielsweise bei einer so genannten Waschbrettpiste oder einer schlechten bzw. unebenen Fahrbahn gerade bei einer hohen Geschwindigkeit des Fahrzeugs auftreten und die Stoßdämpfer stark beanspruchen.
Insbesondere bei Luftfederbeinen mit innen liegenden Dämpfern sind eine Kühlwirkung durch den Fahrtwind und ein Wärmeübergang zwischen dem Stoßdämpfer und seiner Umgebung durch Luftfederabrollkolben oder Schutzbälge nur gering ausgeprägt, so dass diese Verhältnisse eine nachteilige Überhitzung der Stoßdämpfer begünstigen.
Daher stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, den Fahrer über die Temperatur der Stoßdämpfer zumindest dann zu informieren, wenn eine Überhitzung der Stoßdämpfer zu befürchten ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Erzeugen einer Information abhängig von einer Temperatur eines Stoßdämpfers nach Anspruch 1, durch eine Vorrichtung nach Anspruch 3 und durch ein Fahrzeug nach Anspruch 5 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Erzeugen einer Information in Abhängigkeit von einer Temperatur eines Stoßdämpfers eines Fahrzeugs bereitgestellt. Dabei umfasst der Stoßdämpfer eine Spule, mit welcher eine Dämpfung des Stoßdämpfers eingestellt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst folgende Schritte:

• Erfassen eines Maßes für einen elektrischen Widerstand der Spule.
• Erzeugen der Information in Abhängigkeit von dem Maß für den elektrischen Widerstand.

Der Schritt des Erfassens des Maßes für den elektrischen Widerstand umfasst insbesondere ein Messen einer elektrischen Größe, über welche der elektrische Widerstand der Spule bestimmt werden kann. Beispielsweise kann das Maß für den elektrischen Widerstand bzw. der elektrische Widerstand der Spule abhängig von dem durch die Spule fließenden Strom und von der über der Spule abfallenden oder anliegenden Spannung bestimmt werden.
Da sich der elektrische Widerstand der Spule abhängig von der Temperatur der Spule (und damit der Temperatur des Stoßdämpfers) ändert, wird die Information quasi auch in Abhängigkeit von der Temperatur des Stoßdämpfers erzeugt. Mit anderen Worten kann beispielsweise der Fahrer des Fahrzeugs anhand der Information über die Temperatur des Stoßdämpfers informiert werden.
Die Information wird nur dann erzeugt, wenn das Maß für den elektrischen Widerstand der Spule über einem vorgegebenen Schwellenwerts liegt.
Da der elektrische Widerstand der Spule mit steigender Temperatur ansteigt, wird demnach die Information nur dann erzeugt, wenn die Temperatur der Spule bzw. des Stoßdämpfers größer als ein Temperatur-Schwellenwert ist, welcher dem vorgegebenen Schwellenwert für das Maß des elektrischen Widerstands der Spule entspricht. Dadurch kann die Information vorteilhafterweise dem Fahrer des Fahrzeugs nur dann bereitgestellt werden, wenn die Überhitzung des Stoßdämpfers droht. Die Information soll den Fahrer darauf hinweisen, die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu reduzieren und damit das Fahrzeug bzw. die Stoßdämpfer bauteilschonender zu betreiben.
Mit der vorab beschriebenen Ausführungsform wird ein einfaches Vorgehen beschrieben, um die Information abhängig von dem Maß für den elektrischen Widerstand zu erzeugen. Erfindungsgemäß können auch kompliziertere Auswerteverfahren eingesetzt werden, welche beispielsweise über der Zeit mehrmals ein Maß des elektrischen Widerstands der Spule erfassen. Anhand dieser mehreren Maße des elektrischen Widerstands der Spule kann dann ein zeitlich gefilterter Verlauf der Temperatur des Stoßdämpfers erstellt werden, wobei abhängig von diesem Verlauf, z. B. mit Hilfe eines Temperaturmodells, die Information erzeugt wird.
Die Information kann in folgenden Varianten erzeugt bzw. bereitgestellt werden:

• In Form einer optischen Anzeige oder als optischer Hinweis, beispielsweise als ein entsprechender Text oder als ein entsprechendes Symbol im Kombiinstrument des Fahrzeugs.
• In Form eines haptischen Hinweises, wobei beispielsweise das Lenkrad oder ein Sitz des Fahrzeugs vibriert, um den Fahrer des Fahrzeugs auf die Überhitzung des Stoßdämpfers aufmerksam zu machen.
• In Form eines akustischen Hinweises, wobei beispielsweise ein Warnton erzeugt wird, um den Fahrer des Fahrzeugs auf die Überhitzung des Stoßdämpfers aufmerksam zu machen.

Die oben beschriebenen Varianten zur Erzeugung der Information können natürlich auch in Kombination erzeugt werden.
Das Erzeugen der Information umfasst ein Erhöhen der Dämpfung des Stoßdämpfers, um den Fahrer des Fahrzeugs durch die erhöhte Dämpfung auf die Überhitzung des Stoßdämpfers aufmerksam zu machen.
Die Erhöhung der Dämpfkräfte, welche durch die Stoßdämpfer erzeugt werden, macht die übermäßige Beanspruchung des Fahrzeugs (aufgrund der überhitzten Stoßdämpfer) für den Fahrer indirekt spürbar, so dass er zu einer Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit animiert wird, was wiederum der Erwärmung der Stoßdämpfer entgegenwirkt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise in der Software einer Niveauregelung oder Dämpferregelung des Fahrzeugs integriert werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Information in Abhängigkeit von einer Temperatur eines Stoßdämpfers eines Fahrzeugs bereitgestellt. Der Stoßdämpfer umfasst dabei eine Spule zum Verstellen der Dämpfung des Stoßdämpfers, während die Vorrichtung eine Steuerung umfasst. Die Vorrichtung ist ausgestaltet, um ein Maß für einen elektrischen Widerstand der Spule zu erfassen und um mit Hilfe der Steuerung in Abhängigkeit von dem Maß für den elektrischen Widerstand der Spule die Information zu erzeugen.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche vorab im Detail ausgeführt sind, so dass hier auf eine Wiederholung verzichtet wird.
Schließlich wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeug bereitgestellt, welches einen Stoßdämpfer und eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst.
Dabei kann der Stoßdämpfer ein Ventil umfassen, welches einen Ölfluss zur Einstellung der Dämpfung des Stoßdämpfers steuert. Dabei ist die Vorrichtung ausgestaltet, um die Stärke des elektrischen Stroms durch die Spule und damit einen Öffnungsgrad des Ventils einzustellen.
Bei dieser Variante bestimmt der Strom durch die Spule somit das Ausmaß des Ölflusses durch das Ventil, wodurch wiederum die Dämpfung des Stoßdämpfers eingestellt wird.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere für Kraftfahrzeuge geeignet, um einen Fahrer des Kraftfahrzeugs vor einer Überhitzung eines Stoßdämpfers des Kraftfahrzeugs zu warnen. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen bevorzugten Anwendungsbereich eingeschränkt, da die vorliegende Erfindung prinzipiell auch bei Flugzeugen sowie gleisgebundenen oder spurgeführten Fahrzeugen eingesetzt werden kann.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter erfindungsgemäßer Ausführungsformen mit Bezug zu den Figuren im Detail erläutert.
In 1 ist ein kontinuierlich verstellbarer Zweirohrdämpfer mit extern angeordnetem Ventil im Querschnitt dargestellt.
In 2 ist das Verstellventil des Dämpfers aus 1 im Detail dargestellt
In 3 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.
In 4 ist ein Flussplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
Der in 1 dargestellte Zweirohrdämpfer 1 unterscheidet sich von einem konventionellen Zweirohrdämpfer durch ein außen liegendes Verstellventil 2 am Behälterrohr 14. Dieses Verstellventil 2 verändert in Abhängigkeit eines eingestellten Stroms die Dämpferkennlinie des Stoßdämpfers 1. Durch Rückschlagventile 11 am Kolben 16 und durch ein Bodenventil 12 folgt der Ölstrom sowohl bei Zug als auch bei Druck der in 1 mit dem Bezugszeichen 15 dargestellten Richtung. Durch eine Art Ringkanal zwischen dem Zylinderrohr 13 und dem Ölführungsrohr 17 durchströmt das Öl sowohl bei Zug als auch Druck das Stellventil 2 in derselben Richtung.
In 2 ist das Verstellventil 2 des in 1 dargestellten Stoßdämpfers 1 im Detail dargestellt. Durch einen elektrischen Strom durch die Magnetspule 3 wird ein Magnetfeld erzeugt, welches den Anker 4 einstellt, welcher wiederum die hydraulische Vorsteuerung des Verstellventils 2 betätigt. Durch die Bestimmung des elektrischen Widerstands der Magnetspule 2 kann die Temperatur der Magnetspule 2 und damit die Temperatur des Stoßdämpfers 1 ermittelt werden.
Es sei angemerkt, dass die Erfindung nicht nur für den mit 1 und 2 dargestellten Stoßdämpfer mit externem Verstellventil eingesetzt werden kann, sondern auch für beliebige andere Stoßdämpfertypen (z. B. für hydraulische Stoßdämpfer mit innen liegendem Verstellventil oder für magnetorheologische Stoßdämpfer mit Verstellventil) eingesetzt werden kann, wenn diese Stoßdämpfer eine Spule zum Verstellen der Dämpfung aufweisen.
In 3 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 10 dargestellt, welches neben einem Stoßdämpfer 1 eine Vorrichtung 20 zum Erzeugen einer Information abhängig von einer Temperatur des Stoßdämpfers 1 umfasst. Die Vorrichtung 20 ermittelt dabei den elektrischen Widerstand der Magnetspule 3 des Stoßdämpfers 1, mit welcher die Dämpfung des Stoßdämpfers 1 eingestellt werden kann. Wenn der bestimmte elektrische Widerstand über einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, erzeugt die Steuerung 5 eine Information, mittels welcher der Fahrer des Fahrzeugs 10 über die Temperatur und damit über die Überhitzung des Stoßdämpfers 1 informiert wird.
In 4 ist der Flussplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erzeugen einer Information abhängig von einer Temperatur eines Stoßdämpfers dargestellt.
Im ersten Schritt S1 wird der elektrische Widerstand der Magnetspule 3 des Stoßdämpfers 1 des Fahrzeugs 10 gemessen. Abhängig von diesem Widerstand wird im folgenden Schritt S2 die Temperatur des Stoßdämpfers bestimmt. Falls die Temperatur größer als ein vorgegebener Temperatur-Schwellenwert ist, wird die Dämpfung des Stoßdämpfers 1 merklich erhöht, um den Fahrer des Fahrzeugs 10 dadurch über die Überhitzung des Stoßdämpfers 1 zu informieren.

Claims

Verfahren zum Erzeugen einer Information abhängig von einer Temperatur eines Stoßdämpfers (1) für ein Fahrzeug (10), wobei der Stoßdämpfer (1) eine Spule (3) zum Verstellen einer Dämpfung des Stoßdämpfers (1) umfasst, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Erfassen eines Maßes für einen elektrischen Widerstand der Spüle (3), und Erzeugen der Information abhängig von dem Maß für den elektrischen Widerstand, wobei die Information nur dann erzeugt wird, wenn das Maß für den elektrischen Widerstand oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts liegt, und wobei das Erzeugen der Information ein Erhöhen der Dämpfung des Stoßdämpfers (1) umfasst, um einen Fahrer des Fahrzeugs (10) durch die erhöhte Dämpfung auf eine Überhitzung des Stoßdämpfers (1) aufmerksam zu machen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Information in Form einer optischen Anzeige und/oder in Form eines haptischen Hinweises und/oder in Form eines akustischen Hinweises für einen Fahrer des Fahrzeugs (10) erzeugt wird.
Vorrichtung zum Erzeugen einer Information abhängig von einer Temperatur eines Stoßdämpfers (1) für ein Fahrzeug (10), wobei der Stoßdämpfer (1) eine Spule (3) zum Verstellen einer Dämpfung des Stoßdämpfers (1) umfasst, wobei die Vorrichtung (20) eine Steuerung (5) umfasst und ausgestaltet ist, um ein Maß für einen elektrischen Widerstand der Spule (3) zu erfassen und um mittels der Steuerung (5) abhängig von dem Maß für den elektrischen Widerstand die Information zu erzeugen, wobei die Vorrichtung (20) ausgestaltet ist, um die Information nur dann zu erzeugen, wenn das Maß für den elektrischen Widerstand oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts liegt, und um beim Erzeugen der Information die Dämpfung des Stoßdämpfers (1) zu erhöhen, um einen Fahrer des Fahrzeugs (10) durch die erhöhte Dämpfung auf eine Überhitzung des Stoßdämpfers (1) aufmerksam zu machen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (20) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 ausgestaltet ist.
Fahrzeug mit einem Stoßdämpfer (1) und einer Vorrichtung (20) nach Anspruch 3 oder 4.
Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoßdämpfer (1) ein Ventil (2) umfasst, welches einen Ölfluss (15) zur Einstellung der Dämpfung des Stoßdämpfers (1) steuert, und dass die Vorrichtung (20) ausgestaltet ist, um einen elektrischen Strom durch die Spule (3) und damit das Ventil (2) einzustellen.