DE102014208323A1

DE102014208323A1 - Dämpfungssteuerungsanordnung und Aktuatoranordnung zur Ansteuerung eines adaptiven Fahrwerksdämpfers

Info

Publication number: DE102014208323A1
Application number: DE102014208323.0A
Authority: DE
Inventors: Martin Peller; Nathan Munzinger
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2014-05-05
Filing date: 2014-05-05
Publication date: 2015-11-05
Also published as: EP3140139A1; EP3140139B1; WO2015169530A1

Abstract

Es werden eine Dämpfungssteuerungsanordnung und eine Aktuatoranordnung für einen adaptiven Fahrwerksdämpfer vorgeschlagen. Die Aktuatoranordnung umfasst: einen Dateneingang, einen Datenspeicher, und einen Aktuator zur Anpassung eines Betriebsverhaltens des Dämpfers, wobei der Datenspeicher mindestens eine erste Anzahl Kennlinien für das Betriebsverhaltens des Dämpfers enthält, und der Aktuator eingerichtet ist, im Ansprechen auf ein über den Dateneingang erhaltenes erstes Signal eine zweite, nicht in der ersten Anzahl Kennlinien enthaltene, Kennlinie zu realisieren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dämpfungssteuerungsanordnung sowie eine Aktuatoranordnung zur Ansteuerung eines adaptiven Fahrwerksdämpfers. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine hierarchische Ansteuerung eines adaptiven Fahrwerksdämpfers.
Dämpfersysteme für ein Fahrzeug umfassen üblicherweise eine Dämpfereinheit mit einem Zylinder und einem darin geführten Kolben. Der Zylinder ist mit Hydrauliköl gefüllt. Durch den Kolben wird das Zylindervolumen in mindestens zwei Volumina geteilt. Bei einem adaptiven Dämpfersystem kann die Strömungscharakteristik des Hydrauliköls beim Wechsel zwischen den beiden Volumina angepasst werden. Bei aktiven Dämpfersystemen können nahezu beliebige Zustände zwischen einer durch das Dämpfersystem ausgeführten Bewegung (Geschwindigkeit) und einer durch das Dämpfersystem ausgeübten Kraftwirkung erzeugt werden. Hierzu werden aktive Dämpfersysteme mit einer Pumpe und einer elektrischen Maschine versehen. Die Dämpfereinheit ist üblicherweise zwischen einer Karosserie und einem Rad des Fahrzeuges angeordnet. Um kurze Reaktionszeiten und ein hohes Maß an Ausfallsicherheit zu ermöglichen, werden im Stand der Technik nahe an einem Dämpfer angeordnete Aktuatoranordnungen vorgeschlagen, welche selbstständig Signale für die adaptive Dämpfungsfunktion generieren beziehungsweise verändern können. Die Signale werden beispielsweise im Ansprechen auf Fahrzeug- und Umgebungsdaten, welche durch eine entsprechende Sensorik erfasst werden, generiert. Anschließend können entsprechende Kräfte für jedes Fahrzeugrad unabhängig errechnet und gegebenenfalls aktiv eingestellt werden. Auch die Geschwindigkeit des Dämpfungsvorgangs wird sensorisch erfasst und bei der Einstellung der adaptiven Dämpfung berücksichtigt. Das Übertragungsverhalten des Dämpfers kann als Kraft-Geschwindigkeits-Kennlinie beschrieben werden. Eine Anpassung des Dämpfungsverhaltens bedeutet somit stets auch eine Anpassung der Kennlinie.
DE 10 2008 046 876 A1 beschreibt ein Verfahren, in dem die vertikale Beschleunigung eines Fahrzeugaufbaus und die vertikale Beschleunigung eines Rades sensorisch erfasst werden. Anschließend wird ein Steuersignal für eine Stelleinrichtung eines Fahrwerksdämpfers erzeugt, über welchen die Dämpfungskraft eingestellt wird.
DE 10 126 933 A1 schlägt eine Steuerung der Dämpferkraft von verstellbaren Dämpfern mit aktiven oder semiaktiven Dämpfersystemen vor. Die Regelung arbeitet in Abhängigkeit von der Dämpfergeschwindigkeit, welche mittels Abstandsensoren gemessen werden kann.
DE 10 2012 016 573 A1 schlägt vor, die Regelungscharakteristik zu bestimmen, indem Referenzmodelle für die Fahrzeugstabilisierung zwischen einer welchen und einer harten Dämpferkennlinie ausgewählt werden. Danach wird für jeden von einem Beschleunigungssensor erfassten Ist-Beschleunigungswert die jeweilige Dämpferkraft eingestellt.
US 2005 085 970 A1 beschreibt einen Ansatz für eine aktive Dämpfung zum Analysieren und Regeln von Nick-, Wank- und Sprungbewegungen an einem Fahrzeug. Der sogenannte ”Groundhook” wird durch eine lineare Geschwindigkeit einer ungefederten Masse ermittelt. Der sogenannte ”Skyhook” wird durch die Sprung-, Nick- und Wankgeschwindigkeit einer gefederten Masse ermittelt.
Die bekannten Dämpfersysteme sind hinsichtlich kurzfristiger und intuitiver Anpassungen vergleichsweise unflexibel. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den vorstehend identifizierten Bedarf des Standes der Technik zu stillen.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Aktuatoranordnung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie eine Dämpfungssteuerungsanordnung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 7 gelöst. Die Aktuatoranordnung dient einer adaptiven Fahrwerksdämpfung und kann insbesondere räumlich nahe einem Fahrwerksdämpfer angeordnet sein. Sie stellt eine Grundfunktionalität zur Bereitstellung einer adaptiven Fahrwerksdämpfung bereit, ohne dass es hierzu einer Datenkommunikation mit dem Fahrzeugbordnetz bedarf. Auch bei einem Ausfall eines Kommunikationspfades bleiben gewisse Grundfunktionsumfänge der Aktuatoranordnung somit erhalten. Erfindungsgemäß umfasst die Aktuatoranordnung einen Dateneingang, einen Datenspeicher und einen Aktuator zur Anpassung eines Betriebsverhaltens des Dämpfers. Der Datenspeicher hält mindestens eine erste Anzahl Kennlinien zur Festlegung des Betriebsverhaltens, welches auch als Übertragungs- oder Dämpfungsverhalten des Dämpfers verstanden werden könnte, des Dämpfers bereit. Die Kennlinien können beispielsweise als Kraft-Geschwindigkeits-Kennlinien des Dämpfers ausgestaltet sein. Sie könnten auch als ”Soll”-Kennlinien für den Dämpfer verstanden werden. Die erste Anzahl Kennlinien stellt einen Grundfunktionsumfang der Aktuatoranordnung sicher, welchen diese auch ohne die vorgenannte Kommunikation mit dem Fahrzeugbordnetz bereitstellen kann. Im Ansprechen auf ein über den Dateneingang erhaltenes erstes Signal kann der Aktuator eine zweite, nicht für den Grundfunktionsumfang definierte Kennlinie zur Festlegung eines alternativen Betriebsverhaltens realisieren. Mit anderen Worten ist die zweite Kennlinie bis zum Erhalt des ersten Signals nicht in dem Datenspeicher beziehungsweise in der Aktuatoranordnung vorhanden. Die zweite Kennlinie könnte auch als über das erste Signal angepasstes Betriebsverhalten, als „Sollvorgabe”, als „Sollkraftvorgabe”, als „Sollkraftanforderung”, als „Soll-Geschwindigkeits”-Vorgabe oder als „Soll-Weg”-Vorgabe bezeichnete werden, mittels welcher der im Aktuator enthaltenen Logik eine übergeordnete Vorgabe zum Betriebsverhalten des Dämpfers zugeordnet werden kann. Auf diese Weise kann eine außerhalb der Aktuatoranordnung angeordnete Logik beziehungsweise Recheneinheit eine Optimierung des Dämpfungsverhaltens des Fahrwerksdämpfers vornehmen und der erfindungsgemäßen Aktuatoranordnung über den Dateneingang zuweisen. Beispielsweise können somit umfangreiche Informationen und/oder Anwenderwünsche bei der Anpassung des Fahrwerksdämpfers berücksichtigt werden.
Die zweite Kennlinie kann beispielsweise vollständig außerhalb der Aktuatoranordnung erstellt und über den Dateneingang vom Aktuator empfangen werden. Mit anderen Worten wird eine vollständige Definition der zweiten Kennlinie in die Aktuatoranordnung geladen. Dies ermöglicht eine umfangreiche Anpassung des Dämpfungsverhaltens.
Alternativ kann die zweite Kennlinie auf Basis einer Kennlinie der ersten Anzahl Kennlinien erzeugt werden. Beispielsweise kann die erste Kennlinie entsprechend einem dem ersten Signal zugeordneten Faktor gestreckt oder gestaucht werden. Eine solche Anpassung der ersten Kennlinie könnte auch als ”Skalierung” der ersten Kennlinie bezeichnet werden. Hierdurch kann eine zu kommunizierende Datenmenge gering gehalten werden, wodurch die Ansprechzeiten und die Kommunikationslast des verwendeten Mediums gering gehalten werden.
Eine bevorzugte Architektur für ein adaptives Fahrwerksdämpfersystem sieht vor, dass die Aktuatoranordnung eingerichtet ist, ein Signal zur Priorisierung unterschiedlicher Kennlinien von einer externen Instanz zu erhalten. Mit anderen Worten kann ein zweites Signal durch die Aktuatoranordnung ausgewertet werden, im Ansprechen auf welches die zweite Kennlinie unverändert oder gar nicht durch die Aktuatoranordnung beziehungsweise den ihr zugeordneten Fahrwerksdämpfer realisiert wird. Sofern die zweite Kennlinie unverändert zu verwenden ist, wird die erste Anzahl Kennlinien nicht berücksichtigt. Alternativ kann die zweite Kennlinie verworfen werden, im Ansprechen worauf eine Kennlinie der ersten Anzahl Kennlinien das Übertragungsverhalten des Fahrwerksdämpfers bestimmt. Alternativ sind sämtliche Mischformen der beiden vorgenannten Extrema möglich, indem beispielsweise ein arithmetischer oder geometrischer Mittelwert der ersten Kennlinie und der zweiten Kennlinie veranschlagt wird. Alternativ kann eine durch die zweite Kennlinie definierte Kraftwirkung zu einer durch die erste Kraftlinie definierten Kraftwirkung hinzuaddiert werden. Ebenso ist eine Maximal- beziehungsweise Minimalwertbetrachtung möglich, wonach der aus den Kennlinien jeweils hervorgehende Maximalwert beziehungsweise Minimalwert für eine jeweilige Dämpfergeschwindigkeit herangezogen wird.
Über den Dateneingang kann eine Anwendereingabe an die erfindungsgemäße Aktuatoranordnung kommuniziert werden, durch welche eine erste Kennliniencharakteristik (z. B. eine komfortable Einstellung), eine zweite Kennliniencharakteristik (z. B. eine normale Einstellung) oder eine dritte Kennliniencharakteristik (z. B. eine sportliche Einstellung) durch die Aktuatoranordnung realisiert werden. Die hierzu vorgenommene Anwendereingabe kann beispielsweise über einen berührungsempfindlichen Bildschirm oder einen sogenannten Fahrerlebnisschalter als Anwenderschnittstelle entgegengenommen werden. Alternativ oder zusätzlich kann die jeweilige Kennliniencharakteristik im Ansprechen auf das Erkennen eines bevorstehenden Fahrmanövers (z. B. eine Kurvenfahrt mit vergleichsweiser hoher Geschwindigkeit) an die erfindungsgemäße Aktuatoranordnung kommuniziert werden. Auf diese Weise kann eine umfassende Anpassung des Dämpfungsverhaltens eines Fahrzeuges durch in dem Fahrzeug vorliegende Informationen erfolgen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Dämpfungssteuerungsanordnung für einen adaptiven Fahrwerksdämpfer vorgeschlagen. Dieser umfasst zwei Aktuatoranordnungen, wie sie oben in Verbindung mit dem erstgenannten Erfindungsaspekt im Detail beschrieben worden sind. Zusätzlich umfasst die Dämpfungssteuerungsanordnung ein mit beiden Aktuatoranordnungen informationstechnisch verbundenes Steuergerät. Beispielsweise kann ein Fahrzeugbus (z. B. CAN, FlexRay) zur informationstechnischen Anwendung des Steuergerätes an die Aktuatoranordnungen verwendet werden. Das Steuergerät ist eingerichtet, das erste Signal und/oder das zweite Signal an den Dateneingang der Aktuatoranordnungen zu senden, um die zweite Kennlinie zu definieren. Auf diese Weise ist die erfindungsgemäße Dämpfungssteuerungsanordnung eingerichtet, die Merkmale, Merkmalskombinationen und die sich aus diesen ergebenden Vorteile der erfindungsgemäßen Aktuatoranordnungen zu realisieren, sodass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
Die Dämpfungssteuerungsanordnung kann an eine Vielzahl zusätzlicher Informationsquellen innerhalb des Fahrzeugbordnetz es angebunden sein, welche mitunter höhere Latenzzeiten aufweisen, als die Kommunikation innerhalb der erfindungsgemäßen Aktuatoranordnungen. Geeignete Sensorsignale für die Fahrzustandsaufbereitung sind zudem: Radbeschleunigungen (RB, 4 Sensoren), Höhenstände (HS, 4 Sensoren), Dombeschleunigungen (DB, 4 Sensoren), Aufbaubeschleunigung und -Drehraten (SC, 1 Sensor 6-achsig), Mögliche Kombinationen sind in diesem Zusammenhang RB/HS/SC oder RB/DB/SC oder RB/HS. Diese Sensorinformation ist insbesondere wichtig für die äußere Sollkraftvorgabe, die abweichend vom Aktorgrundverhalten situationsspezifisch und gesamtfahrzeugmäßig eingreift (Aufbauschwingverhalten, Wankdynamik). Die vorgenannten Sensoren bzw. Sensorinformationen können sämtlich alternativ oder in beliebigen für den Einsatzzweck geeigneten Kombinationen verwendet werden.
Auf diese Weise kann ein drittes Signal eines Sensors zur Erkennung einer Fahrbahnoberflächenbeschaffenheit (z. B. eine Kamera, ein Abstandssensor auf LIDAR- oder Ultraschallbasis) ausgewertet werden, um anschließend voneinander unterschiedliche erste Signale an die Aktuatoranordnungen zu versenden. Auf diese Weise kann eine bestmögliche und vorausschauende Anpassung der Fahrwerksdämpfung an zukünftig mit einzelnen Rädern in Kontakt stehende Fahrbahnteilflächen erfolgen. Für den Fall einer Fehlfunktion des Steuergerätes oder einer Kommunikationsverbindung mit den Aktuatoranordnungen bleibt der durch die Anzahl erster Kennlinien definierte Grundfunktionsumfang innerhalb der Aktuatoranordnungen erhalten. Hierbei wird erfindungsgemäß nicht ausgeschlossen, dass die Aktuatoranordnungen unabhängig vom Steuergerät der Dämpfungssteuerungsanordnung zusätzliche und/oder redundante Signale erhalten, auf Basis welcher eine der ersten Kennlinien aktiviert werden kann.
Auch die Dämpfungssteuerungsanordnung kann eine Anwendereingabe empfangen, im Ansprechen auf welche eine vom Anwender favorisierte Nachgiebigkeit der Dämpfungscharakteristik realisiert wird. Beispielsweise können die Dämpfungscharakteristika ”sportlich”, ”normal” oder ”komfortabel” ausgewählt und korrespondierende Kennlinien oder Parameter an die erfindungsgemäßen Aktuatoranordnungen gesendet werden. Auch bezüglich der Kennliniencharakteristika kann innerhalb der Aktuatoranordnungen eine Bewertung der ersten, zweiten und dritten beziehungsweise vierten, fünften und sechsten Kennliniencharakteristik erfolgen, sodass eine vom Steuergerät erhaltene Kennliniencharakteristik entweder verworfen, unverändert oder unter Berücksichtigung einer innerhalb der Aktuatoranordnung bereits vorhandenen Kennliniencharakteristik appliziert wird.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug vorgeschlagen, welches ein adaptiv gedämpftes Fahrwerk und eine Dämpfungssteuerungsanordnung umfasst, wie sie in Verbindung mit dem zweitgenannten Erfindungsaspekt im Detail beschrieben worden ist. Auch in diesem Zusammenhang wird zu den Merkmalen, Merkmalskombinationen und den sich aus diesen ergebenden Vorteilen auf die obigen Ausführungen verwiesen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
1 eine schematische Draufsicht auf Komponenten eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dämpfungssteuerungsanordnung;
2 eine Detailansicht veranschaulichend Komponenten eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Aktuatoranordnung; und
3 eine Veranschaulichung von Signalflüssen innerhalb eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Dämpfungssteuerungsanordnung.
1 zeigt ein Fahrzeug 10 mit vier Rädern 8, welche jeweils über Fahrwerksdämpfer 1a, 1b, 1c, 1d aufgehängt sind. Die Fahrwerksdämpfer 1a, 1b, 1c, 1d weisen jeweilige Aktuatoranordnungen 2 auf, welche über einen FlexRay-Bus 7 mit einem Steuergerät 6 einer Dämpfungssteuerungsanordnung informationstechnisch verbunden sind. An dem Steuergerät 6 sind vier Radbeschleunigungssensoren (nicht dargestellt), vier Höhenstandssensoren (nicht dargestellt), vier Dombeschleunigungssensoren (nicht dargestellt), ein Sensorcluster im Fahrzeugschwerpunkt (nicht dargestellt) und ein Sensor zur Erkennung der Bodenunebenheiten 11 angeschlossen. Über einen Bildschirm 12 können Anwendereingaben bezüglich eines gewünschten Fahrwerksverhaltens empfangen und über das Steuergerät 6 empfangen, verarbeitet und an die Aktuatoranordnungen 2 kommuniziert werden.
2 zeigt eine schematische Detailansicht einer Aktuatoranordnung 2, welche über ein mittels eines FlexRay-Busses 7 informationstechnisch mit einem Steuergerät 6 einer Dämpfungssteuerungsanordnung angeschlossen ist. Über den FlexRay-Bus 7 gesendete Daten werden durch einen Dateneingang 3 empfangen und in einer Auswerteeinheit 13 verarbeitet. Für die Verarbeitung können innerhalb eines Datenspeichers 4 abgespeicherte erste Kennlinien herangezogen werden, auf Basis welcher die Ansteuerung eines Aktuators 5 angepasst wird. Der Aktuator 5 kann beispielsweise als hydraulisches Ventil zur Anpassung eines Übertragungsverhaltens eines Fahrwerksdämpfers (in 1 Bezugszeichen 1a, 1b, 1c, 1d) ausgestaltet sein.
3 veranschaulicht die Kommunikation beziehungsweise das Regelverhalten innerhalb eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Dämpfungssteuerungsanordnung. Über einen Bildschirm 12 wählt der Anwender eine Kennliniencharakteristik M1, M2, M3 innerhalb einer Aktuatoranordnung 2 beziehungsweise M4, M5, M6 innerhalb eines Steuergerätes 6 einer Dämpfungssteuerungsanordnung. Zusätzlich werden die Signale von vier Radbeschleunigungssensoren, vier Höhenstandssensoren, vier Dombeschleunigungssensoren, eines Sensorclusters im Fahrzeugschwerpunkt und eines Sensor zur Erkennung der Bodenunebenheiten durch ein Steuergerät 17 zur kommunalen Signalaufbereitung empfangen und an das Steuergerät 6 sowie die Aktuatoranordnung 2 übermittelt. Das Steuergerät 6 stellt einen Kraftsollwert F_{soll z}, einen Geschwindigkeitssollwert V_{soll z}, und einen Skalierungsfaktor K bereit, welche innerhalb der Aktuatoranordnung 2 wie nachstehend beschrieben verwendet werden. Zusätzlich wird eine Priorisierungsvorgabe Prio bereitgestellt, über welche das Steuergerät 6 einen Vorschlag zur Handhabung der übermittelten Daten unterbreitet. Innerhalb der Aktuatoranordnung 2 wird von einem Geschwindigkeitssensor 14 ein Geschwindigkeitssignal V ausgewertet und entsprechend einem Skalierungsfaktor K in einen aktuatorspezifischen Kraftsollwert F_{soll a} überführt. Der Kraftsollwert F_{soll a} wird mit einem zentralen Kraftsollwert F_{soll z} in einem Addierer 18 verarbeitet, dessen Ausgangssignal in eine Regelungseinheit 15 geführt wird. Aus der Regelungseinheit 15 wird ein Steuersignal für einen elektrischen Motor 16 generiert, über welchen ein Aktuator 5 in Form eines elektromagnetischen Ventils oder einer Hydraulikpumpe in Verbindung mit einem Elektromotor zur Anpassung des Übertragungsverhaltens des Fahrwerksdämpfers angesteuert wird.
Erfindungsgemäß soll ein bekanntes Dämpfungssystem eines Fortbewegungsmittels durch eine zentrale Ansteuerung erweitert werden und die verschiedenen Regleranteile für die unterschiedlichen Regleraufgaben getrennt werden. Die zentrale Steuerung übernimmt dabei die Aufbauführung (Stabilisierung der Karosserie) und die Wankstabilisierung, ist aber auch um andere Funktionen erweiterbar. Zum Beispiel ist ein Sensor-Kamerasystem zum Analysieren der Fahrbahn vor dem Fahrzeug integrierbar (sogenannter ”Preview”). Auf diese Weise kann der bevorstehende Fahrbahnverlauf erkannt und jeder Dämpfer vorausschauend angesteuert werden.
Dennoch soll das System weiterhin über eine aktuatorgebundene Steuerung zum Regeln des Dämpfers verfügen. Der aktuatorgebundene Regelkreis übernimmt die Radführung. Er wird im Wesentlichen durch eine frei formbare, von außen applizierbare Kraft-Geschwindigkeits-Kennlinie (definierend das Übertragungsverhalten des Fahrwerksdämpfers) erweitert, welche das Grundverhalten des Aktuators darstellt.
Die zentrale Steuerung verwendet wesentliche Fahrzeug- und Sensorgrößen, um daraus situationsbedingt einen passenden Sollwert für die Kraft und/oder den Geschwindigkeitswert des Dämpfers zu bestimmen. Die Situation wird hierbei durch die Fahrbahnbeschaffenheit beziehungsweise die Betriebssituation des Fahrzeugs bestimmt. Der jeweilige Sollwert wird anschließend mittels eines Bussystems (z. B. bei einem Takt von 400 Hz) an die aktuatorgebundene Steuerung übergeben. Damit kann die zentrale Steuerung jederzeit maßgeblich die Aktuatorstellkräfte beziehungsweise die Sollbewegung des Aktuators beeinflussen. Eine Aufbauführung oder Wankstabilisierung kann dabei durch eine aktive Beeinflussung der Kraftschnittstelle erreicht werden. Eine äußere Sollvorgabe aufgrund von vorausliegenden Bodenunebenheiten kann ebenfalls über die Sollgeschwindigkeitsschnittstelle erfolgen.
Erfindungsgemäß werden die zentrale Steuerung und die aktuatorgebundene Steuerung durch eine Fahrmodus- oder eine Parameterwahl erweitert. Dabei kann der Fahrzeugführer durch ein manuelles Eingabeelement, beispielsweise zwischen den Modi ”Komfort+”, ”Komfort”, ”Eco” oder ”Sport” unterscheiden. Je nach Modus werden dann die Kennwerte anders gewählt und damit die Kraft-Geschwindigkeits-Kennlinie weiter beeinflusst. Durch eine ”kommunale Signalaufbereitung” wird vor allem die zentrale Steuerung mit den relevanten Messwerten versorgt. Dennoch sollen dem Aktuator für die verschiedenen Fahrmodi die Sensor- und Fahrzeugsignale ebenfalls zur Verfügung stehen. Diese sind jedoch nicht zwingend für dessen Betrieb notwendig.
Nach der Bestimmung des Verlaufes der Kraft-Geschwindigkeits-Kennlinie kann über die Skalierung zusätzlicher Einfluss auf die Form der Kennlinie genommen werden. Beispielsweise durch die Multiplikation mit einem vorgegebenen Wert aus der zentralen Steuerung ist die Kennlinie skalierbar.
Erfindungsgemäß ist die Kraft-Geschwindigkeits-Kennlinie in der aktuatorgebundenen Steuerung von außen applizierbar und stellt ein Grundverhalten des Fahrzeug-Schwingverhaltens dar. Durch den Einsatz einer zentralen Steuereinheit und die Auftrennung der Regler nach ihren Einsatzzwecken ist das Fahrzeug in der Lage, sich situationsbedingt besser an die Ansprüche beziehungsweise Vorlieben des Fahrers anzupassen. Dabei steigert die manuelle Fahrmoduswahl das Fahrerlebnis für den Fahrzeugführer. Die eigentliche Aktuatorregelung auf unterster Ebene (am Dämpfer) ist das System jedoch weiterhin in der Lage, auch bei einem Ausfall oder einem Fehler der zentralen Steuerung oder einer Kommunikation der zentralen Steuerung mit der aktuatorgebundenen Steuerung sicher zu regeln. Zum Beispiel kann die Aktuatorsteuerung beim Entfall eines wichtigen Eingangssignals oder bei einer kritischen Dämpferleistung und Temperaturerhöhung selbstständig und automatisch degradieren.
Über die Skalierung und die vorgegebenen Werte für die Dämpferkraft und die Dämpfergeschwindigkeit besteht weiterhin die Möglichkeit, die Kraft-Geschwindigkeits-Kennlinie völlig frei zu verformen und auf diese Weise optimal anzupassen. Die Art der Priorisierung bezüglich der Verwendung zentraler oder dezentraler Vorgaben bietet dabei eine sichere und einfache Möglichkeit zur Übermittlung der Daten.
Bezugszeichenliste

1a, 1b, 1c, 1d: Fahrwerksdämpfer
2: Aktuatoranordnung
3: Dateneingang
4: Datenspeicher
5: Aktuator
6: Steuergerät
7: FlexRay
8: Rad
9: Beschleunigungssensor
10: PKW
11: Lidar-Sensor
12: Bildschirm
13: Auswerteeinheit
14: Geschwindigkeitssensor
15: Dämpfungsregelung
16: Elektromotor
17: Steuergerät zur kommunalen Signalaufbereitung
18: Addierer
F: Kraft
V: Geschwindigkeit
K: Faktor
M1, M2, M3, M4, M5, M6: Kennliniencharakteristika
Prio: Signal zur Priorisierung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008046876 A1 [0003]
DE 10126933 A1 [0004]
DE 102012016573 A1 [0005]
US 2005085970 A1 [0006]

Claims

Aktuatoranordnung (2) für einen adaptiven Dämpfer (1a, 1b, 1c, 1d) eines Fahrwerks umfassend – einen Dateneingang (3), – einen Datenspeicher (4), und – einen Aktuator (5) zur Anpassung eines Betriebsverhaltens des Dämpfers (1a, 1b, 1c, 1d), wobei der Datenspeicher (1a, 1b, 1c, 1d) mindestens eine erste Anzahl Kennlinien für das Betriebsverhalten des Dämpfers (1a, 1b, 1c, 1d) enthält, und der Aktuator (5) eingerichtet ist, im Ansprechen auf ein über den Dateneingang (3) erhaltenes erstes Signal ein nicht durch die erste Anzahl Kennlinien definiertes Betriebsverhalten, im Folgenden als „zweite Kennlinie” bezeichnet, des Dämpfers (1a, 1b, 1c, 1d) zu realisieren.
Aktuatoranordnung nach Anspruch 1, wobei die Aktuatoranordnung (2) eingerichtet ist, eine Sollkraftvorgabe und/oder eine Sollsteifigkeit oder eine Soll-Geschwindigkeit für den Dämpfer (1a, 1b, 1c, 1d) als erstes Signal über den Dateneingang (3) zu empfangen.
Aktuatoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Aktuatoranordnung (2) eingerichtet ist, die zweite Kennlinie unter Verwendung des erhaltenen ersten Signals und der ersten Anzahl Kennlinien zu erzeugen.
Aktuatoranordnung nach Anspruch 3, welche eingerichtet ist, die zweite Kennlinie durch Skalierung einer Kennlinie der ersten Anzahl Kennlinien zu erzeugen.
Aktuatoranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Aktuatoranordnung (2) eingerichtet ist, ein über den Dateneingang (3) erhaltenes zweites Signal (Prio) auszuwerten und im Ansprechen auf das zweite Signal (Prio) die zweite Kennlinie – unverändert, bzw. – gar nicht, bzw. – unter Berücksichtigung einer der ersten Anzahl Kennlinien zu verwenden.
Aktuatoranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Dateneingang (3) eingerichtet ist, im Ansprechen auf eine Anwendereingabe eine – erste Kennliniencharakteristik oder – eine zweite Kennliniencharakteristik oder – eine dritte Kennliniencharakteristik für die zweite Kennlinie zu realisieren, wobei die erste Kennliniencharakteristik ein weicheres Dämpfungsverhalten als die zweite Kennliniencharakteristik und die zweite Kennliniencharakteristik ein weicheres Dämpfungsverhalten als die dritte Kennliniencharakteristik realisiert.
Dämpfungssteuerungsanordnung für einen adaptiven Fahrwerksdämpfer (1a, 1b, 1c, 1d) umfassend – zwei Aktuatoranordnungen (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche eingerichtet sind, ein über den Dateneingang (3) erhaltenes zweites Signal (Prio) auszuwerten und im Ansprechen auf das zweite Signal (Prio) die zweite Kennlinie – unverändert, bzw. – gar nicht, bzw. – unter Berücksichtigung einer der ersten Anzahl Kennlinien zu verwenden, und weiter umfassend – ein mit beiden Aktuatoranordnungen (2) informationstechnisch verbundenes Steuergerät (6), welches eingerichtet ist, das erste Signal (Prio) und/oder das zweite Signal (Prio) an den Dateneingang (3) der Aktuatoranordnungen (2) zu senden.
Dämpfungssteuerungsanordnung nach Anspruch 7, welche eingerichtet ist, ein drittes Signal eines Sensors zur Erkennung einer Fahrbahnoberflächenbeschaffenheit zu erhalten und im Ansprechen auf das dritte Signal voneinander unterschiedliche erste Signale an die Aktuatoranordnungen (2) zu versenden.
Dämpfungssteuerungsanordnung nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Steuergerät (6) eingerichtet ist, eine Anwendereingabe zu empfangen und im Ansprechen darauf die beiden Aktuatoranordnungen (2) anzuweisen, eine vierte Kennliniencharakteristik oder eine fünfte Kennliniencharakteristik oder eine sechste Kennliniencharakteristik zu realisieren, wobei die vierte Kennliniencharakteristik ein weicheres Dämpfungsverhalten als die fünfte Kennliniencharakteristik und die fünfte Kennliniencharakteristik ein weicheres Dämpfungsverhalten als die sechste Kennliniencharakteristik realisiert.
Fahrzeug umfassend – ein adaptiv gedämpftes Fahrwerk und – eine Dämpfungssteuerungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 9.