DE102015120989A1

DE102015120989A1 - Systeme und Verfahren zum Schätzen der Dämpfertemperatur

Info

Publication number: DE102015120989A1
Application number: DE102015120989.6A
Authority: DE
Inventors: Ahmed Mohamed; Russ Lee Norton
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-12-08
Filing date: 2015-12-02
Publication date: 2016-06-09
Also published as: US20160159188A1; US9527364B2

Abstract

Es werden Systeme und Verfahren zum Steuern einer Dämpferkraft basierend auf der Temperatur offenbart. Mit einem Dämpfungskraftwert eines oder mehrerer Dämpfer in Zusammenhang stehende Signale werden an einer Steuerung empfangen. Die Signale werden an der Steuerung von mindestens einem Aufhängungshöhensensor, mindestens einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, mindestens einem Umgebungstemperatursensor und mindestens einem Motorkühlmittelsensor empfangen. Es wird eine Dämpfertemperatur an der Steuerung geschätzt, und eine Dämpfungskraft des Dämpfers wird basierend auf der geschätzten Dämpfertemperatur an eine Nennkraft angepasst.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Systeme und Verfahren zum Steuern der Dämpfungseigenschaften von einem Aufhängungssystem eines Fahrzeugs zugehörigen Dämpfern.
Überblick
Einem Aufhängungssystem eines Fahrzeugs zugehörige Dämpfer, oder Stoßdämpfer, werden zur Begrenzung des Schwingungsverhaltens der Räder oder der Karosserie eines Fahrzeugs eingesetzt. Dämpfer können ihre Wirkungskraft verlieren, beispielsweise bei extremen Temperaturen aufgrund einer Änderung der Viskosität des Hydraulikfluids, das durch die Dämpfer strömt. Erhöhungen und Verringerungen der Viskosität des Hydraulikfluids können eine Erhöhung oder Reduzierung der Dämpfungskraft der Dämpfer verursachen. In einigen Fällen können Änderungen der Viskosität des Hydraulikfluids, das durch die Dämpfer strömt, eine Änderung der Bewegung des Fahrzeugs zu einer ungedämpften oder Schwingungsbewegung verursachen, was beispielsweise zu erhöhter Reifenabnutzung, erhöhtem Verschleiß der Aufhängung und zu einem allgemein verschlechterten Fahrverhalten des Fahrzeugs führt.
Es ist somit bei Fahrzeugsteuersystemen, die das Fahrverhalten des Fahrzeugs und die Insassensicherheit verbessern, vorteilhaft, den Hydraulikfluidstrom innerhalb der Dämpfer, und dadurch die Dämpfungskraft der einem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer, bei unterschiedlichen Temperaturen zu verändern, um über einen erweiterten Temperaturbereich hinweg einen Ausgleich für eine gleichbleibende Kraftleistung, die mit den Dämpfern des Aufhängungssystems des Fahrzeugs in Zusammenhang steht, zu schaffen. Deshalb kann es vorteilhaft sein, ein Fahrzeugdämpferüberwachungssystem bereitzustellen, das die dynamische Bewegung der Fahrzeugräder und die Temperatur dazu verwendet, eine Solldämpfungskraft für die Dämpfer bei unterschiedlichen Temperaturen, während das Fahrzeug gefahren wird, zu überwachen und zu beurteilen. Es kann weiterhin vorteilhaft sein, Fahrzeugdämpferüberwachungssysteme und -verfahren bereitzustellen, die existierende Fahrzeugsensoren dazu verwenden, eine allgemeine Dämpfertemperatur zu berechnen, einen Temperaturzustand als Funktion der allgemeinen Temperatur zu bestimmen und einen angelegten Steuerstrom für eine Solldämpfungskraft auszugleichen.
KURZE DARSTELLUNG
Gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen werden Systeme und Verfahren zum Schätzen einer gesteuerten Dämpfertemperatur beschrieben. In einem Fall umfasst beispielsweise ein Fahrzeugdämpferüberwachungssystem zum Steuern einer Dämpferkraft basierend auf der Temperatur mindestens einen Aufhängungshöhensensor, mindestens einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, mindestens einen Umgebungstemperatursensor, mindestens einen Motorkühlmittelsensor und mindestens eine Steuerung. Die Steuerung ist dazu konfiguriert, Signale von jedem der Sensoren zu empfangen. Die empfangenen Signale werden einem Istdämpfungskraftwert eines oder mehrerer Dämpfer zugeordnet. Die Steuerung vergleicht den Istdämpfungskraftwert des einen oder der mehreren Dämpfer mit einem vorbestimmten Wertebereich und berechnet einen geschätzten Dämpfertemperaturwert. Wenn die Istdämpfungskraft nicht in den vorbestimmten Wertebereich fällt, sendet die Steuerung ein Signal zum Anpassen einer Dämpfungskraft eines oder mehrerer der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer.
In einem anderen Fall umfasst ein System zum Schätzen einer gesteuerten Dämpfertemperatur ein Fahrzeug und eine Steuerung. Die Steuerung ist dazu konfiguriert, einen Dämpferausgangstemperaturwert eines Dämpfers zu bestimmen und durch einen Dämpfer ausgeführte Arbeit zu berechnen. Die Steuerung ist ferner dazu konfiguriert, einen Umgebungstemperaturfaktor zu bestimmen und eine Dämpferendtemperatur zu berechnen. Basierend auf den Variationen zwischen dem Dämpferausgangstemperaturwert und dem Dämpferendtemperaturwert ist die Steuerung dazu konfiguriert, ein Dämpfungskraftsignal auszugleichen.
In einem anderen Fall umfasst ein Verfahren zum Steuern der Dämpferkraft basierend auf der Temperatur Empfangen von mit einem Dämpfungskraftwert eines oder mehrerer Dämpfer in Zusammenhang stehenden Signalen an einer Steuerung. Die Signale werden von mindestens einem Aufhängungshöhensensor, mindestens einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, mindestens einem Umgebungstemperatursensor und mindestens einem Motorkühlmittelsensor empfangen. Das Verfahren umfasst ferner Schätzen einer Dämpfertemperatur und Anpassen einer Dämpfungskraft des Dämpfers an eine Nennkraft basierend auf der geschätzten Dämpfertemperatur.
In einem anderen Fall umfasst ein Verfahren zum Schätzen einer gesteuerten Dämpfertemperatur Bestimmen eines Dämpferausgangstemperaturwerts eines Dämpfers an einer Steuerung und Berechnen der durch einen Dämpfer ausgeführten Arbeit. Das Verfahren umfasst ferner Bestimmen eines Umgebungstemperaturfaktors an der Steuerung und Berechnen einer Dämpferendtemperatur. Basierend auf den Variationen zwischen dem Dämpferausgangstemperaturwert und dem Dämpferendtemperaturwert wird das Dämpfungssignal ausgeglichen.
Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden teilweise in der folgenden Beschreibung angeführt und gehen teilweise aus der Beschreibung hervor oder können durch Ausübung der vorliegenden Offenbarung gelernt werden. Verschiedene Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden mittels der insbesondere in den angehängten Ansprüchen aufgezeigten Elemente und Kombinationen realisiert und erreicht.
Es versteht sich, dass sowohl die vorhergehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung rein beispielhaft und veranschaulichend sind und die vorliegende Offenbarung, so wie sie beansprucht wird, nicht einschränken.
Die beigefügten Zeichnungen, die in dieser Patentschrift enthalten sind und einen Teil davon bilden, zeigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Grundzüge der vorliegenden Offenbarung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Mindestens einige Merkmale und Vorteile gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung der damit einhergehenden Ausführungsformen hervor, wobei die Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen betrachtet werden sollte, darin zeigen:
1 ein Schemadiagramm, das einige Strukturelemente einer beispielhaften Ausführungsform eines Fahrzeugdämpferüberwachungssystems zum Steuern von einem Aufhängungssystem eines Fahrzeugs zugehörigen Dämpfern gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt;
2 ein Blockdiagramm, das das Fahrzeugdämpferüberwachungssystem von 1 darstellt;
3 ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens 300 zum Steuern von Fahrzeugdämpfern gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
4 ein Flussdiagramm, das eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens 400 zum Steuern von Fahrzeugdämpfern gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
Obgleich die folgende detaillierte Beschreibung auf Ausführungsbeispiele Bezug nimmt, liegen für einen Fachmann viele Alternativen, Modifikationen und Variationen davon auf der Hand. Dementsprechend ist eine allgemeine Betrachtung des beanspruchten Erfindungsgegenstands beabsichtigt.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es wird nun ausführlich auf verschiedene Ausführungsformen Bezug genommen, von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind. Die verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen sollen die Offenbarung nicht beschränken. Ganz im Gegenteil soll die Offenbarung Alternativen, Modifikationen und Äquivalente abdecken.
Gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen zieht die vorliegende Offenbarung Systeme und Verfahren zum Überwachen und Bereitstellen einer über einen weiten Temperaturbereich hinweg gleichbleibenden Dämpfungskraft für einem Aufhängungssystem eines Fahrzeugs zugehörige Dämpfer zur Verbesserung der NVH-Eigenschaften (NVH – Noise, Vibration and Harshness; Geräusche, Schwingungen und Rauigkeit) des Fahrzeugs in Betracht. Beispielsweise können bei hier beschriebenen Ausführungsformen die dynamische Bewegung der Räder eines Fahrzeugs und Temperatursensoren zum Überwachen und Beurteilen eines Dämpfertemperaturzustands der einem Aufhängungssystem eines Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer und der resultierenden Dämpferkraft bei verschiedenen Temperaturen, während das Fahrzeug gefahren wird, verwendet werden. Bei verschiedenen hier beschriebenen Ausführungsformen wird beispielsweise ein Fahrzeugdämpferüberwachungssystem in Betracht gezogen, das mindestens einen Aufhängungshöhensensor, mindestens einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, mindestens einen Umgebungstemperatursensor und mindestens einen Motorkühlmittelsensor umfasst. Bei einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das System vier Aufhängungshöhensensoren. Das Fahrzeugdämpferüberwachungssystem kann mindestens eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, Signale von jedem der Sensoren zu empfangen und basierend auf einem bestimmten Temperaturzustand der Dämpfer eine Dämpfungskraft eines oder mehrerer der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer auszugleichen, und solche Systeme einsetzende Verfahren umfassen.
Bei verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen kann die Steuerung dazu konfiguriert sein, den Aufhängungshöhensensor dazu zu verwenden, die Dämpfungskraft an jedem dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer unter Verwendung des Beschleunigungsverhaltens, z. B. Hubbeschleunigung, Nickbeschleunigung und Wankbeschleunigung, der Karosserie, zu berechnen und zu überwachen und die durch jeden dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer ausgeführte Arbeit zu berechnen. Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können jedoch das Weiteren ein System in Betracht ziehen, das zusätzliche Sensoren umfasst, beispielsweise den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, den Umgebungstemperatursensor und den Motorkühlmittelsensor, je nachdem, was zur Bereitstellung der Signaleingänge in den Systemen und Verfahren der vorliegenden Offenbarung notwendig ist. Insbesondere können die zusätzlichen Sensoren dazu verwendet werden, eine Anfangstemperatur der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer, einen Umgebungstemperaturfaktor und eine die Dämpfer umgebende Wärmewirkung, die vertikale Radgeschwindigkeit und die allgemeine Dämpfertemperatur zu bestimmen.
1 ist ein Schemadiagramm, das einige Strukturelemente einer beispielhaften Ausführungsform eines Fahrzeugdämpferüberwachungssystems 100 zum Steuern der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt. Wie in 1 dargestellt, kann ein Fahrzeug 110 Rad- und Reifenanordnungen 120, 122, 124, 126 mit jeweiligen einem Aufhängungssystem eines Fahrzeugs zugehörigen Dämpfern 130, 132, 134, 136 aufweisen. Ein Vorderrad 120 und ein Dämpfer 130 sind auf der linken Seite (LF) der Vorderachse 140 befestigt, und ein Vorderrad 122 und ein Dämpfer 132 sind auf der rechten Seite (RF) der Vorderachse 140 befestigt. Ein Hinterrad 124 und ein Dämpfer 134 sind auf der linken Seite (LR) der Hinterachse 142 befestigt, und ein Hinterrad 126 und ein Dämpfer 136 sind auf der rechten Seite (RR) der Hinterachse 142 befestigt. Obgleich in der vorliegenden Offenbarung vornehmlich jedem Rad ein Dämpfer zugeordnet ist, wird in Betracht gezogen, dass alternative Dämpfungssysteme verwendet werden können
Das System 100 umfasst Sensoren (z. B. Aufhängungshöhensensoren, Geschwindigkeitssensoren, Umgebungstemperatursensoren, Motorkühlmittelsensoren und andere bekannte Fahrzeugsensoren) zum Aufrechterhalten verschiedener Bedingungen und Systeme des Fahrzeugs und mindestens eine Steuerung 160, die dazu konfiguriert ist, von jedem der Sensoren (nicht gezeigt) übertragene Signale zu empfangen. Die Sensoren können in herkömmlichen Fahrzeugen vorliegende Sensoren sein oder sie können systemspezifische Sensoren zum Aufrechterhalten und Detektieren verschiedener Bedingungen und Systeme des Fahrzeugs umfassen. Beispielsweise können die Sensoren (nicht gezeigt) bei verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen wie in 1 dargestellt den Rad- und Reifenanordnungen 120, 122, 124, 126, den Dämpfern 130, 132, 134, 136, der Fahrzeugkarosserie (nicht gezeigt) und/oder einem Fahrzeugmotor (nicht gezeigt) usw. zugeordnet sein. Wie für einen Durchschnittsfachmann offensichtlich ist, kann jeder Sensor (nicht gezeigt) bezüglich einer jeweiligen Rad- und Reifenanordnung 120, 122, 124, 126 befestigt sein und zum durchgängigen Messen der relativen Zustände der Rad- und Reifenanordnungen 120, 122, 124, 126, der Dämpfer 130, 132, 134, 136 und des Motors des Fahrzeugs, während es gefahren wird, verwendet werden. Auf diese Weise können die Sensoren (nicht gezeigt) dazu verwendet werden, die Relativbewegung der Rad- und Reifenanordnungen 120, 122, 124, 126 (z. B. des Beschleunigungsverhaltens der Karosserie-Hubbeschleunigung, Nickbeschleunigung und Wankbeschleunigung, Umgebungstemperatur, Motorkühlmitteltemperatur usw.) bezüglich der Fahrzeugkarosserie (nicht gezeigt) zu messen. Die Sensoren (nicht gezeigt) können dazu verwendet werden, die Dämpfungskraft an jedem dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer 130, 132, 134, 136 zu berechnen und zu überwachen. Die Steuerung 160 verwendet die empfangenen Signale zur Überwachung und Berechnung der Dämpfertemperatur jedes der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer 130, 132, 134, 136. Die Überwachung an jedem Dämpfer 130, 132, 134, 136 kann durchgängig, zyklisch und/oder periodisch vorgenommen werden.
Die Steuerung 160 kann einen angelegten Steuerstrom ausgleichen, um eine Solldämpfungskraft für einen oder mehrere der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer 130, 132, 134, 136 durch Variieren einer Öffnung in dem Dämpfer 130, 132, 134, 136 bei unterschiedlichen Temperaturen, um mehr oder weniger Dämpfung zu gestatten, zu erreichen.
Für den Durchschnittsfachmann ist offensichtlich, dass das in 1 dargestellte Fahrzeugdämpferüberwachungssystem 100 rein beispielhaft ist und eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellen soll. Entsprechend können Fahrzeugdämpferüberwachungssysteme gemäß der vorliegenden Offenbarung verschiedene Arten, Anzahlen und/oder Konfigurationen von Rädern, Dämpfern, Steuerungen und/oder Sensoren aufweisen, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung und der Ansprüche abzuweichen. Beispielsweise ziehen, obgleich das mit Bezug auf 1 dargestellte und beschriebene System 100 vier Sensoren (Aufhängungshöhensensor, Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, Umgebungstemperatursensor, Motorkühlmittelsensor usw.) umfasst, zusätzliche Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beispielsweise ein System, das vier Aufhängungshöhensensoren aufweist, in Betracht. Verschiedene Ausführungsformen ziehen beispielsweise ein System mit zwei Hinterachsaufhängungshöhensensoren (d.h., einen Höhensensor an jedem der Hinterräder 124, 126) oder ein System mit zwei Sensoren auf derselben Seite des Fahrzeugs 110 (d.h., einen Höhensensor am rechten Vorderrad 122 und einen Höhensensor am rechten Hinterrad 126) in Betracht. Darüber hinaus können einer oder mehrere Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren, Umgebungstemperatursensoren und/oder Motorkühlmittelsensoren an verschiedenen Stellen der Karosserie (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 110 in Betracht gezogen werden.
2 ist ein Blockdiagramm, das das Fahrzeugdämpferüberwachungssystem von 1 darstellt. Wie in 2 dargestellt, empfängt die Steuerung 160 Signale von dem Aufhängungshöhensensor 210, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 212, dem Umgebungstemperatursensor 214 und dem Motorkühlmittelsensor 216. Die Steuerung 160 bestimmt eine aktuelle Dämpfertemperatur, die mit den Dämpfern des Aufhängungssystems des Fahrzeugs in Zusammenhang steht, und schätzt eine Kraft, die zur Steuerung der Dämpfer bei einer Umgebungstemperatur erforderlich ist, basierend auf den von den Sensoren 210, 212, 214, 216 empfangenen Signalen, wie in den folgenden beispielhaften Ausführungsformen angegeben wird. Die Steuerung 160 kann beispielsweise eine existierende Fahrzeugsteuerung, wie z. B. eine ECU (Electronic Control Unit), oder eine eigens vorgesehene Steuerung umfassen, oder die Steuerung kann unter mehr als einer Fahrzeugsteuerung aufgeteilt sein, wie für einen Durchschnittsfachmann auf der Hand liegt.
Bei verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen empfängt die Steuerung 160 Signaleingänge vom Aufhängungshöhensensor 210, Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 212, Umgebungstemperatursensor 214 und Motorkühlmittelsensor 216. Diese Signaleingänge können über einen spezifizierten Zeitraum, z. B. eine Abtastrate, hinweg an der Steuerung 160 empfangen werden. Da eine schnelle Abtastung der Aufhängungshöhe notwendig ist, kann die Steuerung 160 Signaleingänge von dem Aufhängungshöhensensor 210, z. B. einen Abtastwert, beispielsweise alle 1 bis 2 Millisekunden (ms) empfangen. Die Steuerung 160 kann mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motorkühlmitteltemperatur korrelierende Abtastungssignaleingänge mit derselben Rate empfangen, jedoch ist eine Abtastung dieser Bedingungen mit solch einer schnellen Rate nicht notwendig und die Steuerung 160 kann stattdessen die mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motorkühlmitteltemperatur korrelierenden Signaleingänge mit einer langsameren Abtastrate, beispielsweise alle 10–50 ms, empfangen. Die Steuerung 160 kann die Signaleingänge dazu verwenden, eine geschätzte Dämpfertemperatur für jeden der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer zu berechnen und auf einem zugeordneten Speicher zu speichern. Beispielsweise kann ein Prozessor (nicht gezeigt) innerhalb der Steuerung 160 mit durch die Sensoren 210, 212, 214, 216 bereitgestellten Daten dahingehend betrieben werden, den aktuellen Dämpfertemperaturzustand jedes der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer zu bestimmen, und ein der Steuerung 160 zugeordneter Direktzugriffsspeicher (nicht gezeigt) kann einen Temperaturwert speichern, der einen Temperaturzustand der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer angibt, z. B. eingefroren (ungefähr –40 °C bis –10 °C), kalt (ungefähr –9 °C bis 10 °C), warm (ungefähr 11 °C bis 60 °C), heiß (ungefähr 61 °C bis 90 °C) und überhitzt (über 90 °C). Basierend auf dem bestimmten Temperaturzustand der Dämpfer kann die Steuerung 160 bestimmen, dass es notwendig ist, die Dämpfungskraft auszugleichen, z. B. weil ein Zustand hoher Temperatur bewirkt, dass eine Dämpfungskraft unter einem Sollwert liegt, oder ein Zustand niedriger Temperatur bewirkt, dass eine Dämpfungskraft über einem Sollwert liegt. Zur Bestimmung, ob die Dämpfungskraft basierend auf dem bestimmten Temperaturzustand ausgeglichen werden sollte, kann eine Dämpfungskraft der Dämpfer berechnet, mit einem Schwellenwert verglichen und gegenüber einer Nennkraftkurve abgebildet werden. Basierend auf der Abbildung bestimmt die Steuerung 160, ob ein Ausgleich erforderlich ist. Die Steuerung 160 kann einen Temperaturausgleichsfaktor berechnen und auf den Temperaturzustand der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer anwenden, um die Dämpfungskraft der Dämpfer auszugleichen. Bei einer beispielhaften Ausführungsform bildet beispielsweise eine vorbestimmte Ausgleichstabelle (die im Folgenden detaillierter erörtert wird) den bestimmten Temperaturzustand der Dämpfer gegenüber der Temperaturausgleichserhöhung ab. Diese Abbildung identifiziert einen angebrachten Multiplikationsfaktor oder einen Temperaturausgleichserhöhungsfaktor und wird auf die angeforderte Dämpfungskraft angewendet.
Dies kann beispielsweise durch Senden einer Stromanforderung 224 von der Steuerung 160 zu einem Solenoidventil zum Variieren einer Öffnung in jedem der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer und somit Gestatten von mehr oder weniger Dämpfung erreicht werden. Beispielsweise kann die Steuerung 160 ein erstes Signal erzeugen, das einem Dämpfungsollgrad entspricht. Beispielsweise erhöht sich mit der Anforderung der Steuerung 160 des Anlegens eines höheren Stroms durch das Solenoidventil die Dämpfungskraft. Die Steuerung 160 kann die Temperatur des Hydraulikfluids, das durch die dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer strömt, schätzen und ein zweites entsprechendes Signal erzeugen. Die Steuerung 160 kann auch die Dämpfertemperatur unter Verwendung des Solenoidventilspulenwiderstands schätzen. Die Steuerung 160 kann den durch die Solenoidventilspule fließenden Iststrom und die über die Spule hinweg angelegte Spannung zur Schätzung des Spulenwiderstands erfassen. Der Spulenwiderstand, der eine Funktion der Spulentemperatur (z. B. Spulenwiderstand erhöht sich mit Erhöhung der Spulentemperatur und der Spulenwiderstand verringert sich, wenn sich auch die Spulentemperatur verringert) ist, kann durch Dividieren der durchschnittlichen angelegten Spannung durch den durchschnittlichen Spulenstrom akkurat bestimmt werden.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform legt die Steuerung 160 über die Stromanforderung 224 automatisch den Stromsollpegel an die dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer an, wenn die Dämpfungskraft von einer gewünschten Nennkraftkurve abweicht.
3 stellt ein Flussdiagramm dar, dass eine beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens 300 zum Steuern von Fahrzeugdämpfern gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Das in 3 dargestellte beispielhafte Verfahren zum Steuern von Fahrzeugdämpfern kann in dem in 1 dargestellten beispielhaften Fahrzeugüberwachungssystem 100, in dem in 2 dargestellten beispielhaften Fahrzeugüberwachungssystem 200 oder mit einem beliebigen geeigneten Fahrzeugüberwachungssystem implementiert werden. Darüber hinaus sind die hier erörterten Verfahren, obgleich bei der Veranschaulichung von 3 zu Zwecken der Darlegung und Beschreibung Schritte in einer bestimmten Reihenfolge durchgeführt werden, nicht auf eine bestimmte Reihenfolge oder Anordnung beschränkt. Für einen Fachmann, der die hier bereitgestellten Offenbarungen verwendet, ist offensichtlich, dass verschiedene Schritte der Verfahren weggelassen, verlegt, kombiniert und/oder verschiedenartig angepasst werden können.
Mit Bezug auf 3 kann die Steuerung 160 bei Schritt 312 eine Ausgangstemperatur der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer bestimmen. Beispielsweise berücksichtigt die Steuerung 160 zur Bestimmung der Ausgangstemperatur der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer einen Zeitraum zwischen Schlüsselzündzyklen, während dessen das Fahrzeug in einer Aus-Stellung war, den zuletzt aufgezeichneten Temperaturwert der Dämpfer und den Umgebungstemperaturwert der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer (der vom Umgebungstemperatursensor erhalten wird). Beispielsweise kann zum Ende jedes Schlüsselzündzyklus eines Fahrzeugs (nicht gezeigt) der zuletzt erfasste Temperaturwert der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer aufgezeichnet und in einem nicht flüchtigen Speicher der Steuerung 160 gespeichert werden. In einem neuen Schlüsselzündzyklus kann die Steuerung 160 eine Ausgangstemperaturprüfung der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer einleiten, wenn das Fahrzeug mit der Bestimmung der Ausgangstemperatur der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer beginnt. Die Steuerung 160 vergleicht den zuletzt aufgezeichneten Temperaturwert oder einen Umgebungstemperaturwert mit einem Zeitraum, während dessen der Fahrzeugmotor in einer Aus-Stellung war. Die Steuerung 160 verwendet ein Zählermodul (nicht gezeigt) zur Bestimmung des Zeitraums, während dessen der Motor abgestellt war, und ob der im neuen Schlüsselzündzyklus erhaltene Temperaturwert näher an dem Umgebungstemperaturwert (der von einem Umgebungstemperatursensor 214 erhalten wird) oder der zuletzt aufgezeichneten Dämpfertemperatur (die von dem nicht flüchtigen Speicher erhalten wird) liegt.
Anmerkung: Wenn der Zeitraum vom Ende eines vorhergehenden Schlüsselzündzyklus zu dem neuen Schlüsselzündzyklus erheblich ist (z. B. der Motor war beispielsweise für eine verlängerte Dauer oder einen verlängerten Zeitraum abgestellt, eine „lange Zeit mit abgestelltem Motor“), die Zeit mit abgestelltem Motor beispielsweise mehr als 10 Minuten beträgt, wird der Ausgangstemperaturwert der Dämpfer nahe bei dem Umgebungstemperaturwert liegen. Der Umgebungstemperaturwert wird durch den Umgebungstemperatursensor 214 gemessen. Der Umgebungstemperatursensor 214 erfasst durchgängig die Umgebungstemperatur. Wenn der Zeitraum vom Ende eines vorhergehenden Schlüsselzündzyklus zu dem neuen Schlüsselzündzyklus minimal ist (z. B. der Motor war beispielsweise nicht für eine verlängerte Dauer oder einen verlängerten Zeitraum abgestellt, eine „kurze Zeit mit abgestelltem Motor“), die Zeit mit abgestelltem Motor beispielsweise weniger als 10 Minuten beträgt, wird der Ausgangstemperaturwert der Dämpfer näher bei dem letzten bekannten oder aufgezeichneten Dämpfertemperaturwert liegen.
Bei Schritt 314 berechnet die Steuerung 160 einen Umgebungstemperaturkoeffizienten. Beispielsweise wird der Umgebungstemperaturkoeffizient bei einer beispielhaften Ausführungsform durch die Steuerung 160 als eine Funktion der Umgebungstemperatur (die vom Umgebungstemperatursensor 214 erhalten wird), der Fahrzeuggeschwindigkeit (die vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 212 erhalten wird) und der Motorkühlmitteltemperatur (die vom Motorkühlmittelsensor 216 erhalten wird) berechnet. Der Umgebungstemperaturkoeffizient wird dazu verwendet, die Wärmewirkung, die die dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer umgibt und als ein Kühlfaktor für die Dämpfer wirkt, zu bestimmen. Beispielsweise wird bei einer geringen Fahrzeuggeschwindigkeit der Umgebungstemperaturkoeffizient durch die Motorwärme (nach Laufen für einen erheblichen Zeitraum) erhöht, da die Motortemperatur erhöht ist (z. B. Zustand hoher Temperatur). Die Umgebungstemperatur der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer in Kombination mit dem vom Motorkühlmittelsensor erhaltenen Motorwärmewert wird zur Bestimmung des Umgebungstemperaturkoeffizienten verwendet.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform tragen die Fahrzeugmotorwärme und die Motorkühlmitteltemperatur zum Umgebungstemperaturkoeffizienten lediglich dann bei, wenn der Fahrzeugmotor für einen verlängerten Zeitraum bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten gelaufen ist. Bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten ist die Wirkung der Motorkühlmitteltemperatur auf null reduziert und die Umgebungstemperatur ist der einzige Faktor, der zur Berechnung des Umgebungstemperaturkoeffizienten herangezogen wird.
Bei Schritt 316 berechnet die Steuerung 160 einen Arbeitskoeffizienten. Bei der beispielhaften Ausführungsform wird der Arbeitskoeffizient durch die Steuerung 160 als ein Produkt aus der vertikalen Radgeschwindigkeit (die vom Aufhängungshöhensensor 210 erhalten wird) und der berechneten Dämpfungskraft der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer durchgängig berechnet. Beispielsweise kann die Vertikalradgeschwindigkeit durch Differenzieren der Aufhängungshöhe der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer vom Radstand eines Fahrzeugreifens erhalten werden. Die Vertikalradgeschwindigkeit kann aus der Aufhängungshöhe (die vom Aufhängungshöhensensor 210 erhalten wird) bestimmt werden und wird zur Bestimmung der gesamten durch die Dämpfer verrichteten Arbeit und zur Schätzung eines Dämpfungskraftwerts, der in Strom umgewandelt werden kann, verwendet. Die erhaltene Dämpfungskraft kann unter Verwendung des Beschleunigungsverhaltens der Karosserie, z. B. Hubbeschleunigung, Nickbeschleunigung und Wankbeschleunigung, die von einem Trägheitsmesseinheitssensor (IMU-Sensor, IMU – Inertial Measurement Sensor) (nicht gezeigt) erhalten werden, berechnet werden und ist zur angeforderten Stromhöhe proportional. Der Arbeitskoeffizient kann über einen Zeitraum hinweg integriert werden. Obgleich die Arbeit bei der vorliegenden Offenbarung durchgängig berechnet wird, liegt für einen Durchschnittsfachmann auf der Hand, dass sie auch periodisch oder zyklisch berechnet werden kann.
Anmerkung: Die Aufhängungshöhensensorausgabe erfolgt als Spannungen und kann gegenüber Verlagerungswerten abgebildet werden. Filterung und Ableitung der Verlagerungswerte kann die vertikale Radgeschwindigkeit ergeben.
Für einen Fachmann, der die hier bereitgestellte Offenbarung verwendet, liegt auf der Hand, dass der bestimmte Ausgangstemperaturwert 312, der berechnete Umgebungstemperaturkoeffizient 314 und der berechnete Arbeitskoeffizient 316 verschiedenartig erhalten, bestimmt und berechnet werden können.
Bei Schritt 318 berechnet die Steuerung 160 die Dämpfertemperatur der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer. Beispielsweise verwendet die Steuerung 160 bei einer beispielhaften Ausführungsform einen Algorithmus zum Berechnen der Dämpfertemperatur für den linken vorderen (LF) Dämpfer, den rechten vorderen (RF) Dämpfer, den linken hinteren (LR) Dämpfer und den rechten hinteren (RR) Dämpfer, die zu dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs gehören. Jede Dämpfertemperatur wird durch Beginnen mit dem bei Schritt 312 erhaltenen Dämpferausgangstemperaturwert berechnet. Der Algorithmus verwendet die Wärmekapazität der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer, z. B. das Ausmaß an Arbeit, das die dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer (LF, RF, LR, RR) erledigen müssen, um den Dämpferausgangstemperaturwert um ungefähr 1 °C zu erhöhen. Die Wärmekapazität der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer ist eine Konstante, die experimentell erhalten werden kann. Sobald die Wärmekapazität der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer bestimmt worden ist, kann der Algorithmus die Dämpfertemperatur unter Verwendung des bei Schritt 316 bestimmten Arbeitskoeffizienten, des bei Schritt 314 bestimmten berechneten Umgebungstemperaturkoeffizienten, z. B. der Wärmeableitungsrate der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer, und der Wärmekapazität berechnen.
Für einen Fachmann ist offensichtlich, dass der Algorithmus die Dämpfertemperatur vorhersagen kann, ohne bei Schritt 312 die Anfangstemperatur zu bestimmen, jedoch lediglich, nachdem das Fahrzeug für eine verlängerte Dauer gelaufen ist. Wenn beispielsweise die Anfangstemperatur falsch bestimmt wurde, nähert sich die berechnete Dämpfertemperatur bei Schritt 318 dem korrekten Wert an, jedoch lediglich, nach einem verlängerten Zeitraum, beispielsweise fünfundzwanzig Minuten. Schritt 312 stellt sicher, dass die berechnete Dämpfertemperatur korrekt ist, wenn das Fahrzeug für eine kurze Dauer, beispielsweise unter fünfundzwanzig Minuten, gelaufen ist. Bei einer beispielhaften Ausführungsform wird daher bei Schritt 312 die Anfangstemperatur jedes Mal, wenn das Fahrzeug gestartet wird, bestimmt, um sicherzustellen, dass die korrekte Dämpfertemperatur berechnet wird.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform wird die Dämpfertemperatur durch Folgendes berechnet: Bestimmen einer Differenz zwischen dem bei Schritt 316 bestimmten Arbeitskoeffizienten und der Rate der konvektiven Ableitung, z. B. des bei Schritt 314 bestimmten Umgebungstemperaturkoeffizienten; und Dividieren der Ausgabe (Differenz) durch die Wärmekapazität der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer, um die Aufwärmrate der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer zu erhalten. Die Dämpfertemperatur ist die Integration der Aufwärmrate beginnend bei der in Schritt 312 bestimmten Dämpferausgangstemperatur. Für einen Fachmann, der die hier bereitgestellte Offenbarung verwendet, ist offensichtlich, dass die Dämpfertemperatur verschiedenartig durch Anwenden der thermodynamischen Gesetze berechnet und bestimmt werden kann. Bei einer beispielhaften Ausführungsform stehen die Aufwärmrate (z. B. die Wärmeerzeugungsrate – die Kühlrate) und die Wärmeerzeugungsrate mit der durch den Dämpfer aufgewendeten Arbeit in Zusammenhang.
Bei Schritt 320 bestimmt die Steuerung 160 eine Temperaturplausibilität der bei Schritt 318 berechneten Dämpfertemperatur. Beispielsweise verwendet die Steuerung 160 in einer beispielhaften Ausführungsform einen Algorithmus zum durchgängigen Durchführen von Prüfungen jedes berechneten Dämpfertemperaturwerts. In einigen Fällen, wenn die geschätzte Spulentemperatur nicht gleich der berechneten Dämpfertemperatur ist oder innerhalb eines voreingestellten Schwellenwerts liegt, beispielsweise unter 5 °C der berechneten Dämpfertemperatur, kann die berechnete Dämpfertemperatur als suspekt angezeigt werden.
Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann die Steuerung 160 einen Zeitmesser laufen lassen, während der Algorithmus durchgängig prüft, ob der berechnete Dämpfertemperaturwert suspekt ist oder nicht. Wenn der berechnete Dämpfertemperaturwert für einen längeren Zeitraum suspekt ist, wird die berechnete Dämpfertemperatur als nicht plausibel angezeigt und der Umgebungstemperaturwert wird als der Dämpfertemperaturwert verwendet.
Bei Schritt 322 bestimmt die Steuerung 160 einen Wert der allgemeinen Dämpfertemperatur für die dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer für beständiges Fahrzeugfahrverhalten. Bei einer beispielhaften Ausführungsform verwendet die Steuerung 160 einen Algorithmus zum Schätzen der allgemeinen Dämpfertemperatur der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer. Dies wird durch Mitteln der berechneten Dämpfertemperatur von mindestens zwei dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugeordneten plausiblen Dämpfern erzielt. Beispielsweise kann die geschätzte allgemeine Dämpfertemperatur ein Durchschnitt der berechneten Dämpfertemperatur des linken hinteren (LR) und des rechten hinteren (RR) Dämpfers sein, und zwar lediglich dann, wenn die Bestimmung in Schritt 320 für beide der berechneten Dämpfertemperaturen des LR- und des RR-Dämpfers ergab, dass sie plausibel sind. Für einen Fachmann ist offensichtlich, dass die geschätzte allgemeine Dämpfertemperatur der Durchschnitt der berechneten Dämpfertemperatur von mindestens zwei dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfern, die aus dem linken hinteren (LR), dem rechten hinteren (RR), dem linken vorderen (LF) und dem rechten vorderen (RF) Dämpfer ausgewählt sind, ist, solange die Bestimmung in Schritt 320 für beide der gewählten dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer ergab, dass sie plausibel sind.
Anmerkung: Wenn die Bestimmung bei Schritt 320 lediglich für eine der berechneten Dämpfertemperaturen der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen LF-, RF-, LR-, RR-Dämpfer ergab, dass sie plausibel ist, z. B. verschlechterter Zustand, wird die geschätzte allgemeine Dämpfertemperatur der Umgebungstemperaturwert (der vom Umgebungstemperatursensor 214 erhalten wird) oder die letzte bekannte Temperatur, die zur Bestimmung der Ausgangstemperatur der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer in Schritt 312 verwendet wurde, sein. Der verschlechterte Zustand tritt auf, wenn lediglich eine gültige Temperatur in Schritt 320 plausibel ist. Der verschlechterte Zustand verhindert einen Übergang zwischen Temperaturzuständen bei Schritt 324. Im verschlechterten Zustand ist die geschätzte allgemeine Temperatur der Umgebungstemperaturwert.
Bei Schritt 324 bestimmt die Steuerung 160 einen Temperaturzustand der im Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist der Dämpfertemperaturzustand eine Funktion der bei Schritt 322 bestimmten allgemeinen Dämpfertemperatur. Beispielsweise kann der Algorithmus über die Steuerung 160 den bei Schritt 322 bestimmten Wert der allgemeinen Dämpfertemperatur mit vordefinierten Temperaturzuständen, z. B. eingefroren (ungefähr –40 °C bis –10 °C), kalt (ungefähr –9 °C bis 10 °C), warm (ungefähr 11 °C bis 60 °C), heiß (ungefähr 61 °C bis 90 °C) und überhitzt (über 90 °C), die Temperaturbereichen entsprechen, vergleichen. In einigen Fällen ist die bei Schritt 318 berechnete Dämpfertemperatur nicht plausibel (Schritt 320) und der Zustand der allgemeinen Dämpfertemperatur ist ein verschlechterter Zustand (Schritt 322). Wenn dies eintritt, fällt die geschätzte allgemeine Dämpfertemperatur auf die Umgebungstemperatur (die vom Umgebungstemperatursensor 214 erhalten wird) zurück. Sobald der Dämpfertemperaturzustand bestimmt wurde, wird der Wert der bei Schritt 322 bestimmten geschätzten Dämpfertemperatur mit einer in einem Speicher der Steuerung 160 gespeicherten Ausgleichstabelle durch den Algorithmus verglichen und die Steuerung 160 gibt einen mit dem bestimmten Temperaturzustand in Zusammenhang stehenden spezifischen Strom aus. Mit anderen Worten, wenn bestimmt wird, dass die geschätzte allgemeine Dämpfertemperatur in einem „heißen“ Zustand ist, ändert der Heißtemperaturzustand eine Temperaturausgleichserhöhung auf einen in der Ausgleichstabelle gespeicherten Heißtemperaturzustandserhöhungswert.
Beispielsweise ist bei einer beispielhaften Ausführungsform die Eingabe in die Ausgleichstabelle der bestimmte Temperaturzustand des Dämpfers und die Ausgabe aus der Ausgleichstabelle die Temperaturausgleichserhöhung. Die Temperaturausgleichserhöhung wird mit der angeforderten Dämpfungskraft multipliziert. Beispielsweise kann die Temperaturausgleichserhöhung in einem warmen Zustand gleich eins sein (z. B. keine Änderung der angeforderten Dämpfungskraft). Bei eingefrorenen oder kalten Temperaturzuständen kann die Temperaturausgleichserhöhung unter eins liegen (z. B. zum Senken der Höhe an angeforderter Dämpfungskraft). Bei heißen oder überhitzten Zuständen kann die Ausgleichserhöhung über eins liegen (z. B. zur Erhöhung der Höhe an angeforderter Dämpfungskraft). Somit liegt der Gefriertemperaturausgleichserhöhungswert bei einer beispielhaften Ausführungsform unter einem Kalttemperaturausgleichserhöhungswert und der Überhitzt-Ausgleichserhöhungswert liegt über einem Heiß-Ausgleichserhöhungswert. Für einen Fachmann ist offensichtlich, dass die exakten Temperaturausgleichserhöhungswerte zum Abgleichen der Istdämpfungskräfte mit den charakteristischen Dämpfungskraftkurven bei Raumtemperaturen, ungefähr 25 °C, experimentell abgeleitet werden können.
Anmerkung: Einige Bedingungen können einen Temperaturzustandsübergang, z. B. einen Übergang von einem Kalttemperaturzustand in einen Warmtemperaturzustand, verhindern, wie z. B. Schlaglöcher, Nichtplausibilität, Kommunikationsfehler (z. B. Sensorverbindung) oder ein Fail-Safe-Ereignis. In diesen Situationen geht der Temperaturzustand der Dämpfer automatisch zu einem Vorgabezustand oder warm.
Bei Schritt 326 kann sich, sobald der Temperaturzustand der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer bestimmt wurde (Schritt 324), eine Temperaturausgleichserhöhung ändern. Beispielsweise kann die bestimmte Ausgleichserhöhung im Falle eines „heißen Zustands“ die Dämpfungskraft verringern und die Steuerung 160 fordert einen Sollstrompegel an. Bei einem „kalten Zustand“ erhöht die bestimmte Ausgleichserhöhung die Dämpfungskraft und die Steuerung 160 fordert einen Sollstrompegel an.
Bei Schritt 330 berücksichtigt die Steuerung 160 zusätzliche Fahrverhaltensbedingungen, die zur Dämpfungskraft der gesteuerten dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer beitragen. Beispielsweise kann der Algorithmus über die Steuerung 160 die angeforderte Dämpfungskraft (318, 320, 322, 324 und 326) bezüglich Fahrverhaltensbedingungen, die die angeforderte Dämpfungskraft beeinflussen, wie z. B. Schlechtwegstrecke und Hubbeschleunigung, Nickbeschleunigung und Wankbeschleunigung, ausgleichen. Nach Berechnung einer endgültigen Dämpfungskraft 332 unter Berücksichtigung aller Fahrverhaltensbedingungen wandelt die Steuerung 160 die Solldämpfungskraft in einen Stromwert 334 um. Dieser Stromwert 334 ist die Höhe des durch die Steuerung 160 angeforderten Stroms.
Bei Schritt 340 empfängt der Solenoid (nicht gezeigt) den in 2 dargestellten angeforderten Strom von der Steuerung 160 und die Öffnungen in den gesteuerten Dämpfern werden basierend auf dem zugeführten Strom variiert, um mehr oder weniger Dämpfung zu gestatten, wie dies erforderlich ist.
4 stellt ein Flussdiagramm dar, das eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens 400 zum Steuern von Fahrzeugdämpfern gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Das Verfahren wird mit Bezug auf das in 3 dargestellte beispielhafte Verfahren zum Steuern von dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfern, dem in 2 dargestellten beispielhaften Fahrzeugüberwachungssystem 200 und den in 1 dargestellten Strukturelementen 100 erörtert. Das Verfahren kann mit einem beliebigen geeigneten Fahrzeugüberwachungssystem implementiert werden. Darüber hinaus sind die hier erörterten Verfahren, obgleich in der Darstellung von 4 zu Zwecken der Darlegung und Beschreibung Schritte in einer bestimmten Reihenfolge durchgeführt werden, nicht auf eine bestimmte Reihenfolge oder Anordnung beschränkt. Für einen Fachmann, der die hier bereitgestellten Offenbarungen verwendet, ist offensichtlich, dass verschiedene Schritte der Verfahren weggelassen, verlegt, kombiniert und/oder verschiedenartig angepasst werden können.
Mit Bezug auf 1–4 kann die Steuerung 160 bei Schritt 410 zunächst beispielsweise durch Bestimmen, dass das Fahrzeug 110 gestartet wurde, bestätigen, dass das Fahrzeug 110 in einen neuen Schlüsselzündzyklus eintritt. Die Steuerung 160 kann bei Schritt 424 Signale empfangen, die der Aufhängungshöhe (Verlagerung), Fahrzeuggeschwindigkeit, Umgebungstemperatur und Motorkühlmitteltemperatur (z. B. vom Aufhängungshöhensensor 210, Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 212, Umgebungstemperatursensor 214, Motorkühlmittelsensor 216) entsprechen. Bei verschiedenen Ausführungsformen, wie oben erwähnt, empfängt die Steuerung 160 bei Schritt 424 Signale von den Sensoren 210, 212, 214, 216.
Bei Schritt 422, wenn eine neue Schlüsselzündung gestartet wird, berechnet die Steuerung 160 einen Dämpferausgangstemperaturwert basierend auf der empfangenen Umgebungstemperatur 214 und dem Motorkühlmittelsensor, wie oben in den Schritten 312–216 angeführt ist, und in Abhängigkeit von dem bei Schritt 420 bestimmten Zeitraum, während dessen der Fahrzeugmotor in der Aus-Stellung war, bestimmt die Steuerung 160 bei Schritt 421 und 423, ob die Dämpferausgangstemperatur näher am Umgebungstemperaturwert (der vom Umgebungstemperatursensor 214 erhalten wird) oder einem im nicht flüchtigen Speicher der Steuerung 160 gespeicherten aufgezeichneten Temperaturwert aus einem vorhergehenden Schlüsselzündzyklus liegt.
Bei Schritt 426 und 428 verwendet die Steuerung 160 die bei Schritt 424 von den Sensoren 210, 212, 214, 216 empfangenen Signale zur Berechnung eines Umgebungstemperaturkoeffizienten bei Schritt 426 und der durch den dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen rechten vorderen (RF), linken vorderen (LF), rechten hinteren (RR) und linken hinteren (LR) Dämpfer ausgeführten Arbeit bei Schritt 428. Bei Schritt 430 verwendet die Steuerung 160 die empfangenen Signale von den Sensoren 210, 212, 214, 216, den bei Schritt 426 berechneten Umgebungstemperaturkoeffizienten und die bei Schritt 428 berechnete durch jeden dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer ausgeführte Arbeit zur Bestimmung der Dämpfertemperatur für den dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen RF-, LF-, RR- und LR-Dämpfer. Bei Schritt 432 führt ein Algorithmus über die Steuerung 160 durchgängig Plausibilitätsprüfungen der bei Schritt 430 berechneten Dämpfertemperatur durch, um zu bestimmen, ob die geschätzte Dämpfertemperatur suspekt ist. Die geschätzte Dämpfertemperatur kann bei Schritt 436 als suspekt angezeigt werden, wenn die berechnete Dämpfertemperatur nicht bei der geschätzten Spulentemperatur oder innerhalb einer Schwelle von weniger als 5 °C der geschätzten Spulentemperatur liegt. Es kann ein Zähler einbezogen werden, der inkrementiert, während der Algorithmus Prüfungen der geschätzten Dämpfertemperatur durchführt. Bei einer beispielhaften Ausführungsform wird, wenn die geschätzte Dämpfertemperatur für einen erweiterten Zeitraum suspekt ist, z. B. wenn die Dämpfertemperatur für mehr als 15 Minuten oder ungefähr 1000 Sekunden suspekt ist, die Dämpfertemperatur bei Schritt 436 angezeigt und die Umgebungstemperatur (die z. B. durch den Umgebungstemperatursensor 214 erfasst wird) wird als die geschätzte Dämpfertemperatur bei Schritt 442 verwendet, und der Zähler wird zurückgestellt. Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann der Zähler während einer Initialisierung einer Steuerung 160 nach dem Einschalten der Zündung zurückgestellt werden. Wenn die Dämpfertemperatur der Umgebungstemperatur entspricht, kann die Steuerung 160 bei Schritt 449 den Temperaturzustand auf einen Vorgabetemperaturzustand oder einen Warmtemperaturzustand einstellen.
Bei Schritt 434 ist die geschätzte Dämpfertemperatur der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen RF-, RR-, LF-, LR-Dämpfer nicht suspekt und die geschätzte Dämpfertemperatur ist bei Schritt 438 plausibel.
Bei Schritt 444 bestimmt der Algorithmus basierend auf der geschätzten Dämpfertemperatur (nicht plausibel/plausibel) über die Steuerung 160 den Temperaturzustand für jeden dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer. Beispielsweise ist die allgemeine Dämpfertemperatur der Durchschnitt der geschätzten Dämpfertemperatur von mindestens zwei dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfern, die bei Schritt 438 als plausibel bestimmt wurde. Basierend auf der bestimmten Dämpfertemperatur wird der Wert der allgemeinen Dämpfertemperatur gegenüber vordefinierten Temperaturzuständen, wie z. B. eingefroren (ungefähr –40 °C bis –10 °C), kalt (ungefähr –9 °C bis 10 °C), warm (ungefähr 11 °C bis 60 °C), heiß (ungefähr 61 °C bis 90 °C) und überhitzt (über 90 °C), und dem entsprechenden Temperaturbereich abgebildet. Wenn die Dämpfertemperatur für mindestens zwei Dämpfer (LF, RR, LF, LR) bei Schritt 438 nicht plausibel ist, wird bei Schritt 447 bestimmt, dass sich die Dämpfertemperatur in einem verschlechterten Zustand befindet, und bei Schritt 449 wird der Temperaturzustand des Dämpfers auf einen Vorgabe- oder Warmtemperaturzustand eingestellt. Nach Bestimmung bei Schritt 444 oder Einstellung bei Schritt 449 des Temperaturzustands der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer kann ein Temperaturausgleichsfaktor bei Schritt 446 basierend auf dem bestimmten Temperaturzustand der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer berechnet werden. Wenn beispielsweise bestimmt wird, dass sich der Temperaturzustand in einem „Heißzustand“ befindet, wird die Abbildung des Temperaturausgleichsfaktors gegenüber Heißzustandswerten erfolgen. Im Falle eines „Heißzustands“ erhöht der Temperaturausgleichsfaktor die Dämpfungskraft der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer und die Steuerung 160 kann bei Schritt 448 eine Stromanforderung 224 zu einem Solenoid senden. Im Falle eines „Kaltzustands“ verringert der Temperaturausgleichsfaktor die Dämpfungskraft der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer und die Steuerung 160 kann bei Schritt 448 eine Stromanforderung 224 zu einem Solenoid senden. Nach der Berechnung der Stromanforderung 224 bei Schritt 448 wird die Stromanforderung 224 bei dem Solenoid von der Steuerung 160 empfangen und variiert die Öffnungen in den dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfern, um mehr oder weniger Dämpfung zu gestatten.
Die hierin beschriebenen beispielhaften Systeme und Verfahren können unter der Steuerung eines Verarbeitungssystems durchgeführt werden, das in einem rechnerlesbaren Aufzeichnungsmedium enthaltene rechnerlesbare Codes oder durch ein flüchtiges Medium übertragene Kommunikationssignale ausführt. Das rechnerlesbare Aufzeichnungsmedium ist eine beliebige Datenspeichervorrichtung, die durch ein Verarbeitungssystem lesbare Daten speichern kann und sowohl flüchtige als auch nicht-flüchtige Medien, wechselbare und nichtwechselbare Medien umfasst und durch eine Datenbank, einen Computer und verschiedene andere Netzwerkvorrichtungen lesbare Medien in Betracht zieht.
Beispiele für das rechnerlesbare Medium umfassen u.a. Nurlesespeicher (ROM), Direktzugriffsspeicher (RAM), elektrisch löschbarer programmierbarer ROM (EEPROM), Flash-Speicher oder eine andere Speichertechnologie, holographische Medien oder andere optische Plattenspeicherung, Magnetspeicherung, einschließlich Magnetband und Magnetplatte, und Solid-State-Speichervorrichtungen.
Obgleich die vorliegende Offenbarung bezüglich beispielhafter Ausführungsformen offenbart wurde, um ein besseres Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu erleichtern, versteht sich, dass die vorliegende Offenbarung auf verschiedene Weisen ausgestaltet werden kann, ohne von den Grundzügen der Offenbarung abzuweichen. Deshalb sollte die vorliegende Offenbarung als alle möglichen Ausführungsformen, die ohne Abweichung von den in den angehängten Ansprüchen angeführten Grundzügen der Offenbarung ausgestaltet werden können, umfassend betrachtet werden.
Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung und angehängten Ansprüche sollen, wenn nicht anders angegeben, alle Zahlen, die Mengen, Prozentsätze oder Anteile ausdrücken, und andere Zahlenwerte, die in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet werden, in allen Fällen als durch den Begriff "etwa" modifiziert verstanden werden. Wenn nicht anders angegeben, sind die in der schriftlichen Beschreibung und in den schriftlichen Ansprüchen angeführten numerischen Parameter demgemäß Annäherungen, die in Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften variieren können, deren Erhalt die vorliegende Erfindung anstrebt. Jeder numerische Parameter soll zuallermindest, und nicht als ein Versuch der Einschränkung der Anwendung der Äquivalenzlehre auf den Schutzbereich der Ansprüche, mindestens angesichts der Anzahl berichteter signifikanter Ziffern und durch Anwendungen gewöhnlicher Abrundungstechniken ausgelegt werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass gemäß der Verwendung in der vorliegenden Beschreibung und in den angehängten Ansprüchen die Singularformen "ein", "eine" und "der", "die", "das" auch mehrere Bezugsobjekte umfassen, es sei denn sie sind ausdrücklich und eindeutig auf nur ein Bezugsobjekt beschränkt. Somit umfasst der Bezug auf "einen Sensor" zum Beispiel zwei oder mehr verschiedene Sensoren. Wie hier verwendet, sollen der Begriff "umfassen" und seine grammatischen Varianten nicht einschränkend sein, so dass eine Aufzählung von Objekten in einer Liste nicht andere ähnliche Objekte ausschließt, gegen die die aufgelisteten Objekte ausgetauscht oder die ihnen hinzugefügt werden können.
Für den Fachmann versteht sich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an dem System und Verfahren der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden können, ohne von dem Schutzbereich ihrer Lehren abzuweichen. Andere Ausführungsformen der Offenbarung gehen für den Fachmann bei Betrachtung der Beschreibung und Ausübung der hier offenbarten Lehren hervor. Es ist beabsichtigt, dass die Beschreibung und hier beschriebene Ausführungsform als rein beispielhaft betrachtet werden sollen.

Claims

Fahrzeugdämpferüberwachungssystem zum Steuern einer Dämpferkraft basierend auf der Temperatur, das Folgendes umfasst: mindestens einen Aufhängungshöhensensor, mindestens einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, mindestens einen Umgebungstemperatursensor und mindestens einen Motorkühlmittelsensor und mindestens eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist: Signale von jedem der Sensoren zu empfangen, wobei die empfangenen Signale einem Istdämpfungskraftwert eines oder mehrerer Dämpfer zugeordnet werden; den Istdämpfungskraftwert des einen oder der mehreren Dämpfer mit einem vorbestimmten Wertebereich zu vergleichen und einen geschätzten Dämpfertemperaturwert zu berechnen; und wenn die Istdämpfungskraft nicht in den vorbestimmten Wertebereich fällt, ein Signal zum Anpassen einer Dämpfungskraft eines oder mehrerer der dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs zugehörigen Dämpfer zu senden
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu konfiguriert ist einen Dämpferausgangstemperaturwert zu bestimmen und einen zuletzt berechneten Dämpfertemperaturwert in einem nicht flüchtigen Speicher zu speichern.
System nach Anspruch 2, wobei der Dämpferausgangstemperaturwert zwischen einem an der Steuerung von dem Umgebungstemperatursensor empfangenen Umgebungstemperaturwert und einem während eines letzten Schlüsselzündzyklus aufgezeichneten Temperaturwert liegt.
System nach Anspruch 1, wobei der geschätzte Dämpfertemperaturwert berechnet wird, wenn die empfangenen Signale andeuten, dass der Dämpfungskraftwert des einen oder der mehreren Dämpfer von dem vorbestimmten Wertebereich abweicht.
System nach Anspruch 4, wobei die Steuerung ferner dazu konfiguriert ist: einen Temperaturausgleichserhöhungsfaktor auf den Dämpfungskraftwert basierend auf dem geschätzten Dämpfertemperaturwert anzuwenden.
System nach Anspruch 1, wobei eine vertikale Radgeschwindigkeit vom Aufhängungshöhensensor bestimmt wird.
System nach Anspruch 6, wobei eine Arbeitsberechnung auf den geschätzten Dämpfertemperaturwert angewendet wird.
System nach Anspruch 1, wobei ein Motorkühlmitteltemperaturwert an der Steuerung vom Motorkühlmittelsensor empfangen wird.
System nach Anspruch 1, wobei ein bestimmter Arbeitskoeffizient auf den geschätzten Dämpfertemperaturwert angewendet wird.
System nach Anspruch 9, wobei der Arbeitskoeffizient eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit und einer angeforderten Dämpfungskraft ist.
System nach Anspruch 1, wobei die geschätzte Dämpfertemperatur in einem nicht flüchtigen Speicher der Steuerung gespeichert wird.
System zum Schätzen einer gesteuerten Dämpfertemperatur, wobei das System Folgendes umfasst: ein Fahrzeug und eine Steuerung, wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist: einen Dämpferausgangstemperaturwert eines Dämpfers zu bestimmen; durch einen Dämpfer ausgeführte Arbeit zu berechnen; einen Umgebungstemperaturfaktor zu bestimmen; einen Dämpferendtemperaturwert zu berechnen; und basierend auf den Variationen zwischen dem Dämpferausgangstemperaturwert und dem Dämpferendtemperaturwert ein Dämpfungkraftsignal auszugleichen.
System nach Anspruch 12, wobei der Dämpferausgangstemperaturwert auf einem in einem nicht flüchtigen Speicher gespeicherten aufgezeichneten Temperaturwert basiert.
System nach Anspruch 12, wobei die Arbeitsberechnung ein Produkt aus einer Dämpferkraft und der vertikalen Radgeschwindigkeit ist.
System nach Anspruch 12, wobei der Umgebungstemperaturfaktor eine Funktion eines gemessenen Umgebungstemperaturwerts, Motorkühlmitteltemperaturwerts und einer Fahrzeuggeschwindigkeit ist.
System nach Anspruch 12, wobei der Dämpferausgangstemperaturzustand warm ist.
System nach Anspruch 13, wobei die Steuerung ferner dazu konfiguriert ist, mehrere aufgezeichnete Temperaturen über einen Zeitraum hinweg zu speichern.
Verfahren zum Steuern der Dämpfungskraft basierend auf der Temperatur, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen von mit einem Dämpfungskraftwert eines oder mehrerer Dämpfer in Zusammenhang stehenden Signalen an einer Steuerung, wobei die Signale von mindestens einem Aufhängungshöhensensor, mindestens einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, mindestens einem Umgebungstemperatursensor und mindestens einem Motorkühlmittelsensor empfangen werden; Schätzen einer Dämpfertemperatur; und Anpassen einer Dämpfungskraft des Dämpfers an eine Nennkraft basierend auf der geschätzten Dämpfertemperatur.
Verfahren zum Schätzen einer gesteuerten Dämpfertemperatur, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bestimmen eines Dämpferausgangstemperaturwerts eines Dämpfers an einer Steuerung; Berechnen der durch einen Dämpfer ausgeführten Arbeit an der Steuerung; Bestimmen eines Umgebungstemperaturfaktors an der Steuerung; Berechnen eines Dämpferendtemperaturwerts an der Steuerung; und Ausgleichen eines Dämpfungssignals basierend auf den Variationen zwischen dem Dämpferausgangstemperaturwert und dem Dämpferendtemperaturwert.