DE102015205369A1 - Verfahren zum Betrieb eines Federungssystems - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Federungssystems für ein Fahrzeug (3). Hierzu wird wenigstens ein regelbares Dämpfungsmittel des Federungssystems mit einem Steuersignal angesteuert, um die Dämpfungscharakteristik des Dämpfungsmittels dynamisch anzupassen. Das Steuersignal wird auf Basis von aktuellen Daten zur Fahrdynamik und zuvor optisch erfassten Informationen über einen Untergrundbereich (5) generiert, indem aus den aktuellen Daten zur Fahrdynamik (v) die zu erwartende Bewegung eines Aufbaus des Fahrzeuges (3) abgeschätzt wird, auf deren Basis ein erster Steuerterm (KFB) für das Steuersignal (i) berechnet wird. Erfindungsgemäß wird aus den optisch erfassten Informationen ein absolutes Höhenprofil (A) des Untergrundbereiches (5) berechnet, durch dessen in ihren Höhenlagen voneinander abweichende relevante Höhenpunkte (H1, H2, H3) jeweils ein zweiter Steuerterm (KFF) für das Steuersignal (i) berechnet oder variiert wird. Dabei basiert das absolute Höhenprofil (A) auf einem zuvor errechneten relativen Höhenprofil (A1), welches zum Erhalt des absoluten Höhenprofils (A) nachbearbeitet wird, um die Eigenbewegungen des Aufbaus und/oder des Fahrzeuges (3) zu kompensieren. Das Erreichen eines relevanten Höhenpunktes (H1, H2, H3) mit einem dem Dämpfungsmittel (13) zugehörigen Rad (9, 10) des Fahrzeuges (3) wird in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung (x) und/oder Geschwindigkeit des Fahrzeuges (3) berechnet, indem die fehlenden Höhenpunkte zwischen dem Erfassungsbereich (7) und jenem dem Dämpfungsmittel (13) zugehörigen Rad (9, 10) rekonstruiert werden. Auf diese Weise wird der zugehörige zweite Steuerterm (KFF) erst beim Erreichen des Höhenpunktes (H1, H2, H3) in der Generierung des jeweiligen Steuersignals (i) berücksichtigt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Federungssystems für ein Fahrzeug gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
  • In Fahrzeugen eingesetzte Federungssysteme dienen primär der Entkopplung des Fahrzeugaufbaus von dem zu befahrenen Untergrund. Typischerweise werden hierzu Dämpfungsmittel in Form von Stoßdämpfern verwendet. Neben herkömmlichen (passiven) Dämpfungsmitteln haben sich bereits aktive Dämpfungsmittel etabliert. In passiver Form erfordern diese bereits bei deren Auswahl einen Kompromiss zwischen den an Dämpfungsmittel typischerweise gerichteten Anforderungen hinsichtlich Fahrzeugstabilität, -sicherheit und -komfort. Aktive Dämpfungsmittel bieten dagegen den Vorteil, dass deren Charakteristik und somit die Abstimmung des Dämpfverhaltens auch noch während des Betriebes veränderbar ist.
  • Aktive Dämpfungsmittel können im Wesentlichen in semiaktive und vollaktive Ausgestaltungen unterschieden werden. Während semiaktive Dämpfungsmittel zumeist mit einer (passiven) Fahrwerksfeder kombiniert werden, erfüllen vollaktive Dämpfungsmittel deren beide Aufgaben. Mit anderen Worten stellt ein vollaktives Dämpfungsmittel einen Aktor zur Verfügung, welcher gleichzeitig die sonst von Stoßdämpfer und Fahrwerksfeder getrennt bereitgestellten Kräfte liefert. Im Vergleich zu semiaktiven Dämpfungsmitteln benötigt deren vollaktive Ausgestaltung allerdings eine hohe Stellenergie, um die notwendige Kraft zwischen Fahrzeugaufbau und beispielsweise einem Rad des Fahrzeuges in beiden Richtungen zu erzeugen. Zudem ist eine stabilitätssichernde Regelung erforderlich. Dagegen ermöglichen semiaktive Dämpfungsmittel den Aufbau eines in sich stabilen Federungssystems, da deren bauliche Wirkweise eine der jeweiligen Bewegungsrichtung stets entgegengesetzte Kraftentfaltung vorsieht.
  • Im Zusammenhang mit semiaktiven Dämpfungsmitteln sei an dieser Stelle auch auf die Möglichkeit einer langsam aktiven Ausgestaltung hingewiesen. Diese sieht die Kombination aus einem semiaktiven Dämpfungsmittel und einer Fahrwerksfeder vor, deren Spannungszustand durch eine aktive Abstandsveränderung ihrer Auflagerbereiche veränderbar ist.
  • Die vorliegende Erfindung ist auf die Verwendung von semiaktiven sowie langsam aktiven Fahrwerksaktuatoren gerichtet, welche im Rahmen der vorliegenden Erfindung allgemein als Dämpfungsmittel bezeichnet werden. Im weiteren Verlauf meint der Begriff aktives Dämpfungsmittel daher dessen semiaktive oder langsam aktive Ausgestaltung. Die zu wählende Ausgestaltung des Dämpfungsmittels richtet sich dabei an dessen jeweiligen Einsatzzweck und den an es gerichteten Anforderungen aus.
  • Auch wenn es sich bei Federungssystemen mit aktiven Dämpfungsmitteln um eine durchaus ausgereifte und populäre Technologie handelt, gehen die Bestrebungen weiterer Entwicklungen der Absicht nach, diese noch effizienter und bezahlbarer zu gestalten. Bei den bisherigen Verfahren zum Betrieb derartiger Federungssysteme werden die sensorisch erfassten Daten zur Fahrdynamik und insbesondere die Bewegungen wenigstens eines Rades als Ausgangsbasis genutzt. Auf deren Grundlage wird dann in Echtzeit ein entsprechendes Steuersignal berechnet, mit welchem das aktive Dämpfungsmittel letztlich angesteuert wird. Angesichts dieser Vorgehensweise läuft die Regelung des Federungssystems den realen Bedingungen quasi nach.
  • Mit der DE 10 2006 039 353 A1 ist ein Verfahren sowie eine Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit aktivem Fahrwerk bekannt geworden, welche eine Sensoreinrichtung zur Ermittlung des Höhenprofils der in Fahrtrichtung voraus liegenden Fahrstrecke nutzen. Bei den verwendeten aktiven Fahrwerkskomponenten handelt es sich um Radfedereinrichtungen, die sich mittels zugehöriger Stelleinrichtungen (Aktoren) bezüglich ihrer Federkraftcharakteristik und damit in ihrer Höhe bzw. ihrem Federweg verstellen lassen. Als Sensoreinrichtung dienen ein bildgebendes Radarsystem und/oder eine CCD-Kamera, von denen bevorzugt zwei zur Abtastung der Fahrspur im Frontbereich der Vorderräder angeordnet sind. Durch diese erfolgt eine unmittelbare Erfassung des Straßenhöhenverlaufs einige Meter vor dem Kraftfahrzeug, woraus ein entsprechendes dreidimensionales Abbild des Höhenprofils der vorausliegenden Fahrstrecke erzeugt wird. Zusätzliche Sensoren dienen der Erfassung von Daten zur Fahrdynamik, wie etwa der Position und der Geschwindigkeit sowie der Beschleunigung des Fahrzeugaufbaus. Die gewonnenen Messgrößen dienen als Eingangsgrößen für den Regelalgorithmus des aktiven Fahrwerks sowie zur Ermittlung einer in den Regelalgorithmus eingehenden Vorhersagegröße hinsichtlich des Höhenprofils der demnächst zu überfahrenden Strecke. Zur Berücksichtigung der die Erfassung durch die Sensoreinrichtung beeinflussenden Fahrzeugbewegungen werden deren Daten mit den Fahrwerkszustandsdaten fusioniert, wodurch die optisch gewonnenen Daten eine Korrektur erfahren. Um den zurückgelegten Weg sowie die Veränderung der Fahrzeugposition absolut zum Untergrund zwischen zwei Messungen bestimmen zu können, werden mehrere hintereinander aufgezeichnete Straßenprofile miteinander überlagert. Hierdurch kann auch die Position des Fahrzeugaufbaus (Nicken, Wanken, Hub) ohne die Verwendung von Relativwegsensoren berechnet werden. Auf dieser Basis kann eine geeignete Ansteuerung des aktiven Fahrwerks erfolgen, indem die Federcharakteristik in Abhängigkeit einer das Höhenprofil wiedergebenden Vorhersagegröße mittels einer zugehörigen Vorsteuerung vorausschauend angepasst wird.
  • Die DE 41 19 494 A1 offenbart ein Aufhängungs-Regelsystem für ein Kraftfahrzeug, welches einen Geschwindigkeitssensor und einen Straßenoberflächensensor umfasst, beispielsweise einen Ultraschallsensor. Der Straßenoberflächensensor dient zur Erfassung einer unebenen Oberfläche eines im Abstand vor dem Kraftfahrzeug gelegenen Straßenabschnitts. Weiterhin ist eine Regeleinrichtung vorgesehen, durch welche der Dämpfungskoeffizient einer Federungsanordnung des Kraftfahrzeugs in zwei Stufen veränderbar ist. Wird beispielsweise eine Erhebung durch den Straßenoberflächensensor erfasst, durch welche eine unerwünschte Schwingung des Kraftfahrzeugs auslösbar ist, kann der Dämpfungskoeffizient der Federungsanordnung auf einen spezifischen Wert abgesenkt werden. Das Erreichen eines zuvor erfassten relevanten Streckenbereiches wird auf Basis der aktuellen Geschwindigkeit als Zeitverzögerung geschätzt. Hierdurch kann die erforderliche Veränderung des Dämpfungskoeffizienten an wenigstens einem der Fahrzeugräder erst kurz vor der Überfahrt des relevanten Streckenbereichs durchgeführt werden. Um die Häufigkeit in der Ansteuerung der Regeleinrichtung und damit in der Veränderung des Dämpfungskoeffizienten der Federungsanordnung auf ein ausreichendes Maß zu reduzieren, sind ferner eine obere und eine untere Schwelle für das durch den Straßenoberflächensensor erzeugbare Ausgangssignal definiert.
  • Aus der DE 10 2008 032 545 A1 geht eine Beeinflussungsvorrichtung zur Beeinflussung eines aktiven oder semiaktiven Fahrwerksystems für ein Fahrzeug hervor, welches wenigstens einen ansteuerbaren Fahrwerkaktuator für eine Aufbauregelung umfasst. Bei dem Fahrwerkaktuator handelt es sich um einen Steller für eine Wankstabilisierungseinrichtung, insbesondere für einen aktiven Stabilisator. Zur Erkennung einer den Fahrzeugaufbau anregenden Fahrbahnoberfläche ist ein Fahrbahnsensor vorgesehen, welcher das vorausliegende Fahrbahnprofil beschreibende Sensordaten an eine Datenaufbereitungseinheit übermittelt. Bei dem Fahrbahnsensor kann es sich beispielsweise um einen Lasersensor oder einen Bilderkennungssensor handeln. Weitere Daten erhält die Datenaufbereitungseinheit über zusätzliche Sensoren, welche beispielsweise die aktuelle Längsgeschwindigkeit oder die Position des Aufbaus ermitteln. Aus der Kombination der erfassten Daten ist trotz der Bewegungen des Fahrzeugaufbaus um damit auch des Fahrbahnsensors gegenüber dem Untergrund eine genaue Fahrbahnprofilbestimmung ermöglicht. Auf Basis des so aufbereiteten, bis zu einer Stelle maximaler Sensorreichweite vor dem Fahrzeug vorliegenden Fahrbahnprofils wird ein Konturprofil für eine Vorsteuerung ermittelt, welches die Positionsbahn aus mehreren Aufbaupositionen für die Fahrt des Fahrzeugs entlang des vorbestimmten aufbereiteten Fahrbahnprofils beschreibt. Hieraus wird eine Aufbauregelung berechnet, um durch entsprechende Ansteuerung des Fahrwerkaktuators die Aufbauposition des Fahrzeugaufbaus des Fahrzeugs zu regeln. Parallel hierzu können mit einem Skyhookregler die Niveaus der Feder- und Dämpfereinheiten so eingestellt werden, dass unter Einhaltung des maximal zur Verfügung stehenden Federweges die Ausrichtung des Aufbaus möglichst gleichbleibend ist. Durch eine Diagnoseeinheit können zudem Abweichungen zwischen einem zu erwartenden Zustand des Fahrzeugs und dem tatsächlichen, aktuellen Zustand ermittelt werden, welche beispielsweise auf Regelungsfehler oder Systemdefekte hinweisen können.
  • Der DE 10 2009 009 063 A1 ist ein Verfahren zur Regelung einer Federungseinrichtung mit einer aktiven Federung für ein Fahrzeug unter Verwendung eines Roadhook-Ansatzes für jeden Freiheitsgrad des Aufbaus zu entnehmen. Der Roadhook-Ansatz dient zum Einstellen der Dämpfkraft einer Dämpfereinheit, während ein Profil der Fahrbahn in eine Fahrtrichtung des Aufbaus vorausschauend erfasst wird. Dies erfolgt mittels eines Scanners, insbesondere eines Laserscanners und/oder einer Kamera, durch welche ein in Fahrtrichtung 5 m bis 10 m vor dem Aufbau gelegener Bereich hinsichtlich des Profils der Fahrbahn erfassbar ist. Zur Regelung der Federungseinrichtung wird ein geglättetes Profil des erfassten Fahrbahnprofils herangezogen, um die tatsächliche Rauigkeit der Fahrbahn in eine glatte Fahrbahn zu überführen.
  • Angesichts des Gesagten bieten die derzeit bekannten Federungssysteme mit regelbaren Dämpfungsmitteln auch weiterhin noch Raum für Verbesserungen.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines derart regelbaren Federungssystems für ein Fahrzeug dahingehend zu verbessern, dass mit diesem zu jedem Zeitpunkt bis wenigstens zum Erreichen relevanter Höhenpunkte des Untergrundbereiches diese in der Generierung eines Steuersignals für das regelbare Dämpfungsmittel berücksichtigt werden können, um schneller auf reale Bedingungen reagieren zu können, so dass die Stabilität sowie die Sicherheit und der Komfort des Fahrzeugs erhöht sind.
  • Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die jeweiligen Unteransprüche.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Federungssystems ist für ein Fahrzeug bestimmt, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Dabei umfasst das Federungssystem wenigstens ein regelbares Dämpfungsmittel. Im Rahmen des Verfahrens wird das wenigstens eine regelbare Dämpfungsmittel bedarfsweise mit einem Steuersignal angesteuert, um die jeweilig Dämpfungscharakteristik des Dämpfungsmittels dynamisch anzupassen. Erfindungsgemäß basiert die Generierung des Steuersignals dabei sowohl auf jeweils aktuellen Daten zur Fahrdynamik als auch auf zuvor optisch erfassten Informationen über einen Untergrundbereich.
  • Bei den Informationen über einen Untergrundbereich handelt es sich bevorzugt um solche, welche Hinweise zu wenigstens einem das Fahrzeug umgebenden Untergrundbereich und dessen Beschaffenheit beinhalten. Dabei ist der Untergrundbereich jeweils außerhalb der Kontaktbereiche des in Bewegung befindlichen Fahrzeugs mit dem jeweiligen Untergrund gelegen.
  • Die auf diese Weise erhaltenen Informationen über den jeweiligen Untergrundbereich werden erfindungsgemäß genutzt, um eine Vorbereitung des Federungssystems und insbesondere des zugehörigen Dämpfungsmittels zu ermöglichen. Mit anderen Worten wird durch die vorliegende Erfindung eine Möglichkeit geschaffen, die jeweils aktuellen Daten zur Fahrdynamik mit solchen Informationen zu ergänzen, welche das jeweilige Dämpfungsmittel noch nicht direkt, sondern zukünftig betreffen oder zumindest betreffen können.
  • Weiter werden aus den aktuellen Daten zur Fahrdynamik die zu erwartende Bewegung eines Aufbaus des Fahrzeuges abgeschätzt. Dabei wird auf Basis der so abgeschätzten zu erwartenden Bewegung des Aufbaus zunächst ein erster Steuerterm für das Steuersignal berechnet. Sofern die optisch erfassten Informationen keine relevanten Hinweise auf eine etwaige Anpassung der Dämpfungscharakteristik enthalten, kann bereits dieser erste Steuerterm genutzt werden, um ein entsprechendes Steuersignal zu generieren.
  • So können für die Gewinnung von Daten zur Fahrdynamik geeignete Sensoren zur Abschätzung der Federungsbewegungen des Fahrzeugaufbaus verwendet werden, um das passende Steuerungssignal auf Basis des ersten Steuerterms für das jeweilige Dämpfungsmittel zu berechnen. Die Berechnung erfolgt bevorzugt auf Basis der Bewegungsgrößen Wanken und Nicken sowie des Hubes in Hochrichtung des Fahrzeugs. Neben der Erfassung dieser Bewegungsgrößen über entsprechende Sensoren kann insbesondere die Nickrate des Fahrzeugs bevorzugt aus Basis der erfassten Daten zur Fahrdynamik errechnet werden. Denkbar ist auch die Anordnung einer zentralen Messeinheit, welche der Erfassung der Daten zur Fahrdynamik dienen kann.
  • Aus den optisch erfassten Informationen wird zunächst ein absolutes Höhenprofil des Untergrundbereiches berechnet. Das so errechnete Höhenprofil dient der Vereinfachung der realen Gegebenheiten, welches etwaige relevante Höhenpunkte des erfassten Untergrundbereiches enthält. Aufgrund von in ihren jeweiligen Höhenlagen voneinander abweichenden relevanten Höhenpunkten des absoluten Höhenprofils wird dann ein entsprechender zweiter Steuerterm berechnet und der Generierung des Steuersignals zugeführt.
  • Da die durch das Sichtsystem optisch erfassten Informationen in Form von Bildern den Bewegungen des Fahrzeugaufbaus während der Fahrt unterworfen sind, können diese mitunter nicht direkt für die realistische Abschätzung der wahren Begebenheiten des zu befahrenden Untergrundes genutzt werden. Aus diesem Grund basiert das zur Berechnung des zweiten Steuerterms genutzte absolute Höhenprofil auf einem zuvor errechneten relativen Höhenprofil. Dabei bildet das im ersten Schritt ermittelte Höhenprofil besagtes relatives Höhenprofil, welches noch die Einflüsse aus den Bewegungen des Fahrzeugaufbaus beinhaltet. Anschließend wird dann dieses relative Höhenprofil in geeigneter Weise nachbearbeitet, um das absolute Höhenprofil zu erhalten. Dies vor dem Hintergrund der notwendigen Kompensierung von Eigenbewegungen des Aufbaus und/oder des Fahrzeuges wie etwa Nicken, Wanken und/oder Hub. Für die Nachbearbeitung kann ein entsprechender Nachbearbeitungsalgorithmus zur Kompensation der Bewegungen des Sichtsystems verwendet werden.
  • Erst das absolute Höhenprofil wird zur Grundlage für die Berechnung des zweiten Steuerterms genutzt, da nur dieses ein bereinigtes Modell des realen Untergrundes enthält, in dem die Höhenpunkte gut zu identifizieren sind.
  • Weiterhin wird das Erreichen eines relevanten Höhenpunktes mit einem dem Dämpfungsmittel zugehörigen Rad des Fahrzeuges in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung und/oder Geschwindigkeit des Fahrzeuges berechnet. Mit anderen Worten wird hierbei auf Basis der Geschwindigkeit und/oder der Fahrtrichtung des Fahrzeuges in Bezug auf die erfassten Höhenpunkte berechnet, zu welchem Zeitpunkt das zugehörige Rad eben diesen Höhenpunkt erreicht. Hierzu werden die bei Weiterfahrt außerhalb des Erfassungsbereiches gelegenen und somit fehlenden Höhenpunkte zwischen dem Erfassungsbereich und jenem dem Dämpfungsmittel zugehörigen Rad durch entsprechende Berechnung rekonstruiert. Auf diese Weise stehen insbesondere die zuvor erfassten relevanten Höhenpunkte zu jedem Zeitpunkt bis wenigstens zum Erreichen des jeweiligen Höhenpunktes zur Verfügung, um in der Generierung des Steuersignals für das Dämpfungsmittel entsprechend berücksichtigt zu werden. Der zugehörige zweite Steuerterm wird dann beim Erreichen des Höhenpunktes in der Generierung des jeweiligen Steuersignals berücksichtigt, so dass die Dämpfungscharakteristik entsprechend der dann aktuellen Untergrundbedingung und der aktuellen Fahrdynamik eingestellt wird.
  • Letztlich werden so in vorteilhafter Weise beide Steuerterme, also der erste Steuerterm und der zweite Steuerterm genutzt, um auf deren Basis ein zutreffendes Steuersignal zu generieren, mit welchem das zugehörige Dämpfungsmittel dann angesteuert wird.
  • Der sich daraus ergebende Vorteil liegt zunächst in einer deutlich verbesserten Anpassung der Dämpfungscharakteristik im Moment des Erreichens von für das Federungssystem relevanten Teilbereichen des zu befahrenen Untergrundes. Die somit quasi vorausschauende Sammlung von Informationen über jeweils einen Bereich des Untergrundes ist Grundlage dafür, dass nunmehr insgesamt schneller auf reale Bedingungen reagiert werden kann. Im Ergebnis werden hierdurch die Fahrzeugstabilität sowie die -sicherheit und der -komfort erhöht.
  • Da sich die Informationen über den jeweiligen Untergrundbereich durch das in Fahrt befindliche Fahrzeug laufend verändern, können diese bevorzugt auf geeignete Weise zwischengespeichert werden.
  • In besonders bevorzugter Weise kann es sich bei dem wenigstens einen verwendeten Dämpfungsmittel des Federungssystems um ein semiaktives Dämpfungsmittel handeln.
  • Gemäß einer vorteilhaften Maßnahme der Erfindung ist vorgesehen, dass die optisch erfassten Informationen aus einem vor dem Fahrzeug innerhalb eines Erfassungsbereiches gelegenen Untergrundbereich gewonnen werden.
  • Das Sichtsystem ist hierzu beispielsweise auf einer zuvor festgelegten Höhe und/oder Distanz zum Fahrzeugschwerpunkt an dem Fahrzeug befestigt. Die hierdurch fortlaufend gewonnenen Bilder werden genutzt, um das durchschnittliche Höhenprofil des Untergrundes in einem festgelegten Erfassungsbereich abzuschätzen. Erst durch das Gruppieren aller erfassten durchschnittlichen Höhenpunkte wird zunächst ein relatives Höhenprofil generiert.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann der Abstand des Erfassungsbereiches gegenüber dem Fahrzeug bei Bedarf variiert werden. Dies kann beispielsweise mit zunehmender Geschwindigkeit des Fahrzeuges der Fall sein, um einen ausreichenden Zeitraum für die Berechnung des zweiten Steuerterms zu erhalten.
  • Das auf diese Weise konstruierte Höhenprofil des Untergrundes deckt somit den aktuell vorausberechneten Weg der Vorderräder auf dem Untergrund ab. Dabei ist insbesondere die jeweilige Entfernung zwischen relevanten Höhenpunkten und den Vorderrädern des Fahrzeugs von Relevanz, welche durch das Sichtsystem zur Verfügung gestellt wird. Dies vor dem Hintergrund der genauen Abschätzung, zu welchem Zeitpunkt der jeweilige Höhenpunkt erreicht sein wird.
  • Unabhängig von der Rekonstruktion fehlender Höhenpunkte werden in jedem Fall die Inputs in Bezug auf die Abrollbewegungen wenigstens eines Rades auf dem Untergrund genutzt, um auf Basis des so vorhandenen ersten Steuerterms ein entsprechendes Steuersignal zu generieren. Insofern ist die Regelung des Federungssystems auch bei nicht vorhandenen Informationen über den zukünftig zu überfahrenden Untergrund gegeben. In Kombination mit dem zweiten Steuerterm auf Basis der zuvor optisch erfassten Informationen kann letztlich der Einfluss von Fahrbahnunruhen auf den Fahrzeugaufbau und die Radbewegungen zusätzlich reduziert und/oder minimiert werden.
  • Die optischen Informationen werden in vorteilhafter Weise durch ein bildgebendes Verfahren erfasst. Hierzu kann wenigstens eine Kamera an dem Fahrzeug angeordnet sein, welche mindestens einen bildverarbeitenden Sensor umfasst. Je nach Ausgestaltung kann es sich bei der wenigstens einen Kamera um eine Stereo-Kamera oder eine Mono-Kamera handeln. Selbstverständlich sind auch Kombinationen aus einer Stereo-Kamera und einer Mono-Kamera denkbar. Alternativ hierzu oder in Ergänzung kann auch ein LIDAR- oder LADAR-System eingesetzt werden. Diese Licht oder Laserstrahlen aussendenden Systeme eignen sich insbesondere für die Abstandsmessung zwischen Fahrzeug und etwaigen relevanten Stellen des Untergrundes.
  • Bei Einsatz einer Stereo-Kamera werden die beiden getrennt voneinander gewonnenen Bilder der im Wesentlichen parallel zueinander angeordneten Kameras miteinander vereinigt, um eine Information über die Tiefe der Umgebung um das Fahrzeug zu erhalten. Die so erzeugte Tiefenmatrix kann dann in vorteilhafter Weise genutzt werden, um beispielsweise Erhebungen auf spezifischen Bereichen des Untergrundes der vereinigten Bilder zu erkennen. Hierbei ist es dem Fachmann überlassen, welche der bekannten Techniken er zur Berechnung der vorgenannten Tiefenmatrix aus zwei oder mehr Bildern einsetzt.
  • Die optischen Informationen können insofern über geeignete Kamera- und/oder Lasersysteme aber beispielsweise auch über ein geeignetes Radarsystem geliefert werden.
  • Sämtliche zuvor beschriebenen Systeme und Anordnungen zur Gewinnung der in Rede stehenden optischen Informationen werden im Rahmen der Erfindung als Sichtsysteme bezeichnet.
  • In bevorzugter Weise besitzt bereits das eingesetzte Sichtsystem einen eigenen internen Prozessalgorithmus und entsprechende Rechenkapazität, um die Tiefenmatrix in jedem Abtastzeitpunkt bereitstellen zu können.
  • Durch eine Nutzung bereits fahrzeugseitig vorhandener Anordnungen bzw. Systeme sowie deren Sensoren kann die erfindungsgemäße Lösung mit wenig Aufwand nachgerüstet werden, indem lediglich ein solches Sichtsystem mit angeordnet wird und dessen Informationen entsprechend in die Berechnung des jeweiligen Steuersignals mit einfließen. Bei Fahrzeugen, welche bereits ein geeignetes Sichtsystem sowie aktive Dämpfungsmittel umfassen, kann mitunter lediglich eine Anpassung in der Berechnung des Steuersignals erforderlich sein. Hierbei müssen dann die optisch erfassten Informationen entsprechend aufbereitet werden, um als weitere Basis für die Generierung des Steuersignals zur Verfügung zu stehen.
  • Nach einer bevorzugten Weiterentwicklung ist es je nach Anforderung und Ausgestaltung der Erfindung auch denkbar, dass die optischen Informationen rund um das Fahrzeug gewonnen werden. Auf diese Weise kann auf eine Bewegung des Fahrzeuges in jede erdenkliche Richtung reagiert werden, indem das zugehörige Dämpfungsmittel beispielsweise auch bei einer Rückwärtsfahrt mit auf optischen Informationen basierenden Steuersignalen angesteuert wird.
  • Dank des vorliegend vorgestellten erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine deutliche Verbesserung in der Regelung eines regelbaren Federungssystems mit aktiven Dämpfungsmitteln erreicht, wodurch sich die Stabilität sowie die Sicherheit und der Komfort des Fahrzeugs erhöhen lassen. Grundlage hierfür ist eine Vorausschau durch das erfindungsgemäß eingesetzte Sichtsystem, welches eine schnellere Reaktion auf reale Bedingungen in Bezug auf den zu befahrenen Untergrund ermöglicht. Hierdurch reagiert die Regelung der Dämpfungsmittel nicht nur auf die aktuell erfassten Daten zur jeweiligen Fahrdynamik, sondern wird zum richtigen Zeitpunkt mit zuvor optisch erfassten Informationen versorgt, so dass diese ebenfalls in der Generierung des Steuersignals an das jeweilige Dämpfungsmittel berücksichtigt werden kann.
  • Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand von in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 ein erfindungsgemäßes Sichtsystem in seiner Anordnung an einem Fahrzeug,
  • 2 eine beispielhafte Darstellung eines aus einer Abbildung wie in 1 errechneten relativen Höhenprofils in Bezug auf den zu befahrenen Untergrund durch das Fahrzeug,
  • 3 einen Regelablauf eines regelbaren Federungssystems,
  • 4 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines Federungssystems des Fahrzeugs aus den 1 und 2, und
  • 5 eine Übersicht zur Berechnung eines zweiten Steuerterms KFF auf Basis optisch erfasster Informationen über einen zu befahrenden Untergrundbereich.
  • 1 ist ein erfindungsgemäßes Sichtsystem 1 zu entnehmen. Das Sichtsystem 1 kann beispielsweise im Frontbereich, im Windschutzscheibenbereich oder auf einer Motorhaube 2 eines vorliegend in einer Seitenansicht schematisch gezeigten Fahrzeugs 3 angeordnet sein. Bei dem Sichtsystem 1 handelt es sich bevorzugt um ein Kamerasystem. Hierzu beinhaltet das Sichtsystem 1 wenigstens eine Kamera mit einem entsprechenden Sensor 4, um die Umgebung vor dem Fahrzeug 3 optisch zu erfassen. Auch kann das Sichtsystem 1 zwei Kameras bzw. eine Stereo-Kamera umfassen, so dass insbesondere Information über die Tiefe der Umgebung vor dem Fahrzeug 3 erfassbar sind. Die auf diese Weise erzeugbare Tiefenmatrix kann genutzt werden, um beispielsweise Unebenheiten in Form von Erhöhungen und Vertiefungen auf spezifischen Bereichen eines vor dem Fahrzeug 3 gelegenen Straßenbereichs zu erkennen. Alternativ oder in Ergänzung hierzu kann es sich im Rahmen der Erfindung bei dem Sichtsystem 1 auch um eine LIDAR- oder LADAR-Anordnung mit einem entsprechenden Sensor 4 handeln. In 1 wurde auf eine definierte Positionsdarstellung des Sichtsystems 1 verzichtet, wobei lediglich dessen Erfassungsbereich 7 erkennbar ist.
  • Das Sichtsystem 1 ist mit einer nicht näher gezeigten Regelung verbunden, welche zur Anpassung eines ebenfalls nicht näher gezeigten regelbaren Federungssystems des Fahrzeugs 3 vorgesehen ist. Bei der Verbindung zwischen Sichtsystem 1 und besagter Regelung kann es sich beispielsweise um eine physikalische Verbindung in Form einer Leitung oder um eine drahtlose Verbindung handeln. In der dargestellten Ausrichtung des Sichtsystems 1 weist dieses in eine Fahrtrichtung x des Fahrzeugs 3 nach vorn.
  • Das Sichtsystem 1 ist dafür vorgesehen, um Bereichs- oder Tiefenmessungen zwischen wenigstens einem Sensor 4 des Sichtsystems 1 und einem Untergrundbereich 5 eines Untergrundes 6 vor dem Fahrzeug 3 vorzunehmen. Hierzu ist ein Erfassungsbereich 7 des Sichtsystems 1 bzw. des Sensors 4 auf jeweils einen Untergrundbereich 5 vor dem Fahrzeug 3 gerichtet. Der Erfassungsbereich 7 beinhaltet eine Tiefe in Fahrtrichtung x sowie eine Breite in eine Querrichtung y des Fahrzeugs 3. Bei dem Untergrund 6 handelt es sich typischerweise um eine Fahrbahn bzw. eine Straße. Selbstverständlich kann es sich bei dem Untergrund 6 auch um unbefestigtes Gelände handeln, wie es beispielsweise im Off-Road-Betrieb vorliegt.
  • Das Sichtsystem 1 ist auf einer festgelegten Höhe z1 gegenüber dem Untergrund 6 in einer Hochrichtung z sowie in einer Distanz x1 zu einem Schwerpunkt 8 des Fahrzeugs 3 festgelegt, so dass es Bilder von der Umgebung vor dem Fahrzeug 3 aufnehmen kann. Die so gewonnenen fortlaufenden oder parallelen Bilder des Sichtsystems 1 werden genutzt, um das durchschnittliche Höhenniveau des Untergrundes 6 innerhalb des jeweiligen Untergrundbereiches 5 abzuschätzen. Durch ein Gruppieren aller durchschnittlichen Punkte des Untergrundbereiches 5 werden die zwischen ihnen liegenden Vektoren zusammengefasst, um ein gemeinsames relatives Höhenprofil A zu konstruieren.
  • Das hierbei erzeugte Höhenprofil A des sich beim in Bewegung befindlichen Fahrzeugs 3 naturgemäß fortlaufend verändernden Untergrundbereiches 5 deckt den jeweils vorausberechneten Weg von Vorderrädern 9 des Fahrzeugs 3 ab. Hierbei bildet insbesondere ein Abstand x2 des Erfassungsbereichs 7 bzw. den darin erkannten relevanten Punkte des Untergrundbereiches 5 gegenüber den Vorderrädern 9 des Fahrzeugs 3 eine wichtige Information, um den Moment bis zum jeweiligen Erreichen besagter Punkte abzuschätzen, welche über das Sichtsystem 1 zur Verfügung gestellt werden.
  • Mit Blick auf 1 wird deutlich, dass das so generierte Höhenprofil A weitestgehend an den realen Verlauf des schematisch dargestellten Untergrundes 6 angepasst ist. Während sich ein Höhenpunkt H1 noch innerhalb des Erfassungsbereiches 7 des Sichtsystems 1 befindet, liegen weitere relevante Höhenpunkte H2, H3 außerhalb des Erfassungsbereiches 7 und wurden durch das in Bewegung befindliche Fahrzeug 3 bereits erreicht.
  • Vorliegend handelt es sich um einen Höhenpunkt H2 auf einer Kuppe des Untergrundes 6, welche nunmehr als Input an wenigstens einem Vorderrad 9 anliegt. Durch die Erfindung ist das nicht näher gezeigte Dämpfungsmittel an wenigstens einem der zugehörigen Vorderräder 9 des Fahrzeugs 3 nunmehr in seiner Dämpfungscharakteristik insbesondere aufgrund der zuvor durch das Sichtsystem 1 optisch erfassten Informationen über den zu befahrenen Untergrundbereich 5 entsprechend voreingestellt.
  • Des Weiteren handelt es sich um einen Höhenpunkt H3 in einer Senke des Untergrundes 6, welche demgegenüber als Input an wenigstens einem Hinterrad 10 des Fahrzeugs 3 anliegt. Auch hier ist das zugehörige Dämpfungsmittel erfindungsgemäß in seiner Charakteristik entsprechend voreingestellt, um das gewünschte Abrollverhalten zu erhalten.
  • 2 verdeutlicht eine weitere erfindungsgemäße Maßnahme im Hinblick auf die Gewinnung realistischer Informationen über den jeweiligen Untergrundbereich 5. Hier berücksichtigt die Erfindung, dass das an dem Fahrzeug 3 festgelegte Sichtsystem 1 entsprechenden Lageunruhen ausgesetzt ist. Hintergrund ist der, dass zumindest der Aufbau des in Fahrt befindlichen Fahrzeugs 3 etwaigen Bewegungen unterliegt, welche insbesondere aus dem Überfahren des jeweiligen Untergrundes 6 her resultieren.
  • Auch wenn das Sichtsystem 1 einen mechanischen Ausgleich für diese zwangsläufigen Lageunruhen beinhalten kann, geht die Erfindung hier von einer synchronen Bewegung des Sichtsystems 1 zusammen mit dem Aufbau des Fahrzeugs 3 aus.
  • Vor diesem Hintergrund ist eine Nachbearbeitung der eingangs gewonnenen Informationen über den Untergrund 6 vorgesehen. Konkret handelt es sich bei dem über das Sichtsystem 1 zunächst gewonnenen Höhenprofil um ein relatives Höhenprofil A1. Dieses ist in 2 im oberen Bereich dargestellt. Wie zu erkennen, zeigt dieses einen recht dynamischen Verlauf in Hochrichtung z, da es die jeweiligen Bewegungen des Fahrzeugs 3 beinhaltet. Die Nachbearbeitung des relativen Höhenprofils A1 hat das Ziel, die Bewegungen des Sichtsystems 1 zu kompensieren. Hierbei handelt es sich um einen wichtigen Vorgang, um die entscheidende Extrahierung des für den erfindungsgemäßen Betrieb des Federungssystems notwendigen absoluten Höhenprofils A zu unterstützen. Um dies zu erreichen, wird daher ein entsprechender Nachbearbeitungsalgorithmus zur Kompensation der Bewegungen des Sichtsystems 1 verwendet.
  • 2 zeigt nun im unteren Bereich das zu extrahierende absolute Höhenprofil A, welches an den realen Verlauf des erfassten Untergrundbereiches 5 vor dem Fahrzeug 3 angelehnt ist. Dabei bewegt sich das hier nicht gezeigte Fahrzeug 3 auf einem ebenen Untergrundbereich 5 in Fahrtrichtung x auf eine Bodenwelle 11 zu. Wie bereits erwähnt, zeigt 2 im oberen Bereich den erfassten Verlauf des relativen Höhenprofils A1. Aufgrund der Bewegungen (Nicken, Wanken, Hub) des Fahrzeugs 3 bzw. dessen Aufbau ist die tatsächliche Bodenwelle 11 nur schwer zu erkennen. Erst durch die Nachbearbeitung der Daten des relativen Höhenprofils A1 zu dem absoluten Höhenprofil A ist die Bodenwelle 11 gut zu erkennen, so dass das Federungssystem entsprechend angesteuert werden kann.
  • Wie bereits ausgeführt, erfolgt die Vorbeurteilung der wahren Begebenheiten des zu befahrenen Untergrundes 6 für einen Abstand x2 vor dem Fahrzeug 3, wobei der Abstand x2 festgelegt oder variabel sein kann. Während der Fahrt verändert sich der Bewegungs-Geschwindigkeitsvektor (in Fahrtrichtung x längsgerichtete und in Querrichtung y seitliche Geschwindigkeit) des Fahrzeugs 3 laufend. Dies beispielsweise aufgrund etwaiger Vorgaben durch die das Fahrzeug 3 lenkende Person.
  • Insofern variiert auch die Zeit bis zum Erreichen des jeweiligen Höhenpunktes H1–H3. Aus diesem Grund werden die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 3 und die optisch erfassten Informationen über den Untergrundbereich 5 derart überwacht, dass die jeweils fehlenden Höhenpunkte zwischen dem Erfassungsbereich 7 des Sichtsystems 1 und dem jeweiligen zugehörigen Vorder- und/oder Hinterrad 9, 10 des Fahrzeugs 3 durch Berechnung rekonstruiert werden.
  • Unabhängig von den durch das Sichtsystem 1 optisch erfassten Informationen über den Untergrundbereich 5 werden insbesondere auch die vier Inputs des Untergrundes 6 an den Vorder- und/oder Hinterrädern 9, 10 des Fahrzeugs 3 genutzt, um das jeweilige Steuersignal an die zugehörigen Dämpfungsmittel zu berechnen. Bei besagten Inputs handelt es sich um aktuelle Daten zur Fahrdynamik. Diese können beispielsweise über in oder an den Dämpfungsmitteln angeordnete Weg- und/oder Beschleunigungssensoren erfasst werden. Auch können diese erfassten Daten je nach Ausgestaltung selbstverständlich um weitere Daten zur Fahrdynamik ergänzt werden, wie beispielsweise um die Querbeschleunigung. Ziel der Nutzung dieser Daten ist die Minimierung und/oder Reduzierung des Einflusses etwaiger Unruhen des Untergrundes 6 auf den Aufbau des Fahrzeugs 3 sowie die Federbewegungen der Vorder- und/oder Hinterräder 9, 10.
  • 3 zeigt den typischen Regelablauf eines regelbaren Federungssystems im Stand der Technik in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren. Hierbei werden zunächst die Bewegungen des in Fahrt befindlichen Fahrzeugs 3 und insbesondere die Bewegungsgeschwindigkeit seines Aufbaus als Daten zur Fahrdynamik v abgeschätzt. Aus dieser Abschätzung wird in gewohnter Weise ein erster Steuerterm KFB berechnet, welcher zur Generierung eines Steuersignals i an die jeweiligen Dämpfungsmittel des Federungssystems G dient. Hierzu geht der erste Steuerterm KFB in eine Berechnungsfunktion F2i für das Steuersignal i ein. Etwaige Rückmeldungen des Federungssystems G in Form wenigstens eines Dämpfungsgeschwindigkeitsvektors vS gehen ebenfalls in die Berechnungsfunktion F2i ein, so dass ein Regelkreis für das Steuersignal i etabliert ist.
  • Durch die vorliegende Erfindung wird nun auf Basis von zuvor optisch erfassten Informationen über den Untergrundbereich 5 ein zweiter Steuerterm KFF berechnet, welcher ebenfalls in die Berechnungsfunktion F2i für das Steuersignal i eingeht. Insofern nutzt der zweiter Steuerterm KFF das absolute Höhenprofil A als Eingabe, um zusätzlich zu dem ersten Steuerterm KFB eine ergänzende Kraftregelungsanfrage für die Dämpfungsmittel zu generieren.
  • Der erfindungsgemäße zweite Steuerterm KFF trägt hierbei zur Minimierung der Übertragung über die Berechnungsfunktion F2i aus den erfassten Unruhen über den Input an den Vorder- und/oder Hinterrädern 9, 10 des Fahrzeugs 3 und den jeweiligen Kurvengeschwindigkeiten des Aufbaus sowie der Bewegungen der Vorder- und/oder Hinterräder 9, 10 unter den folgenden Eingabebedingungen bei: C(i)vS = KFB(v) + KFF(r)
  • Dabei steht r für die jeweiligen Höhenpunkte H1–H3 des absoluten Höhenprofils A. Die Zeit bis zum Erreichen des jeweiligen Höhenpunktes H1–H3 und der entsprechenden Ansteuerung der Dämpfungsmittel des Federungssystems G wird durch eine Überwachung W in der Form e–T(u)s ermittelt.
  • 4 verdeutlicht nochmals den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb des Federungssystems G. Hier werden zunächst die durch das Sichtsystem 1 aufgenommenen Bilder zur Berechnung des relativen Höhenprofils A1 des Untergrundbereiches 5 genutzt. In üblicher Weise werden hierzu geeignete Sensoren verwendet, um eine Bewegungsabschätzung des Fahrzeugs 3 vorzunehmen. Auf dieser Basis wird anschließend ein passendes Kraft-Steuerungsanforderungssignal 12 für das jeweilige regelbare Dämpfungsmittel 13 des Federungssystems G berechnet.
  • Erfindungsgemäß werden nun dem Federungssystem G über die Daten zur Fahrdynamik v hinaus weitere Informationen über den jeweiligen zu befahrenden Untergrundbereich 5 zugeführt, welche zuvor aus Bildern des Sichtsystems 1 gewonnen wurden. Für eine festgelegte Bahn der Vorderräder 9 wird nun das relative Höhenprofil A1 berechnet. Auf dessen Basis wird durch Nachbearbeitung das absolute Höhenprofil A berechnet, welches die entsprechenden Korrekturen der Eigenbewegungen des Fahrzeugs 3 beinhaltet. Daraufhin erfolgt nun eine Vorberechnung für die notwendige Einstellung in der Dämpfercharakteristik, aus welcher der zweite Steuerterm KFF resultiert. Parallel hierzu wird aufgrund von aktuellen Daten zur Fahrdynamik v der erste Steuerterm KFB berechnet.
  • 5 veranschaulicht die Grundlagen zur Berechnung des zweiten Steuerterms KFF im Detail. Hierzu werden zunächst etwaige Abrollbewegungen 14 der einzelnen Räder 9, 10 auf dem jeweils aktuell befahrenen Untergrund 6 erfasst. Die Abrollbewegungen 14 dienen als Eingangsgrößen für die Berechnung eines Vorbeurteilungs-Modells 15 über die zu erwartenden Straßenverhältnisse und einer Dämpfungskraft-Vorbeurteilung 16.
  • Das Vorbeurteilungs-Modells 15 beinhaltet eine ereignisbasierte Erfassung 17 der Abrollbewegungen 14 und ein entsprechendes kontinuierliches Federungsmodell 18. Dabei werden etwaige erkannte Ereignisse und/oder Aufbaugeschwindigkeiten 19 des Fahrzeugs auf Basis des Vorbeurteilungs-Modells 15 an die Dämpfungskraft-Vorbeurteilung 16 gemeldet.
  • Die Dämpfungskraft-Vorbeurteilung 16 umfasst eine ereignisbasierte, vorgeschobene Dämpfungskraftanfrage 20 und eine kontinuierliche Dämpfungskraftanfrage 21 sowie eine Entscheidung 22 über die Dämpfungskraft-Vorbeurteilung 16.
  • Auf Basis des Vorbeurteilungs-Modells 15 werden Aufhängungsgeschwindigkeiten 23 in Bezug auf die Anzahl der Räder 9, 10 berechnet, wobei die Dämpfungskraft-Vorbeurteilung 16 demgegenüber unabhängig vorbeurteilte Dämpfungskräfte 24 in Bezug auf die Anzahl der Räder 9, 10 liefert. Sowohl die unabhängig vorbeurteilten Dämpfungskräfte 24 als auch die Aufhängungsgeschwindigkeiten 23 werden an eine Vorbeurteilungs-Quadrantenkontrolle 25 gemeldet, welche auf dieser Basis die so vorberechnete Dämpfungscharakteristik 26 liefert, aus welcher der zweite Steuerterm KFF resultiert.
  • In Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsfall kann durch die vorliegende Erfindung bei einem Federungssystems G mit semiaktiven Dämpfungsmitteln 13 eine Verbesserung im Vergleich zu herkömmlichen Regelungen erreicht werden.
  • Eine weitere Verbesserung ist durch den Einsatz aktiver Dämpfungsmittel 13 zu erwarten, welche eine entsprechend höhere Kraft sowie Bandbreite beinhalten.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Sichtsystem
    2
    Motorhaube von 3
    3
    Fahrzeug
    4
    Sensor von 1
    5
    Untergrundbereich von 6
    6
    Untergrund
    7
    Erfassungsbereich von 1
    8
    Schwerpunkt von 3
    9
    Vorderrad von 3
    10
    Hinterrad von 3
    11
    Bodenwelle von 7
    12
    Kraft-Steuerungsanforderungssignal
    13
    Dämpfungsmittel von G
    14
    Abrollbewegung von 9, 10
    15
    Vorbeurteilungs-Modell für KFF
    16
    Dämpfungskraft-Vorbeurteilung für KFF
    17
    ereignisbasierte Erfassung von 15
    18
    kontinuierliches Federungsmodell von 15
    19
    Ereignisse und/oder Aufbaugeschwindigkeiten von 3
    20
    ereignisbasierte, vorgeschobene Dämpfungskraftanfrage von 16
    21
    kontinuierliche Dämpfungskraftanfrage von 16
    22
    Entscheidung über 16
    23
    Aufhängungsgeschwindigkeit
    24
    unabhängig vorbeurteilte Dämpfungskraft von 16
    25
    Vorbeurteilungs-Quadrantenkontrolle für KFF
    26
    Dämpfungscharakteristik
    A
    Höhenprofil, absolut
    A1
    Höhenprofil, relativ
    F2i
    Berechnungsfunktion für i
    G
    Federungssystem von 3
    H1
    Höhenpunkt von A
    H2
    Höhenpunkt von A
    H3
    Höhenpunkt von A
    KFB
    erster Steuerterm für i
    KFF
    zweiter Steuerterm für i
    i
    Steuersignal
    v
    Daten zur Fahrdynamik von 3
    vS
    Dämpfungsgeschwindigkeitsvektor
    W
    Überwachung
    x
    Fahrtrichtung von 3
    x1
    Distanz zwischen 6 und 9
    x2
    Abstand zwischen 1a und 10
    y
    Querrichtung von 3
    z
    Hochrichtung
    z1
    Höhe über 8
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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    • DE 4119494 A1 [0008]
    • DE 102008032545 A1 [0009]
    • DE 102009009063 A1 [0010]

Claims (7)

  1. Verfahren zum Betrieb eines Federungssystems (G) für ein Fahrzeug (3), bei welchem wenigstens ein regelbares Dämpfungsmittel (13) des Federungssystems (G) mit einem Steuersignal (i) angesteuert wird, um die Dämpfungscharakteristik des Dämpfungsmittels (13) dynamisch anzupassen, wobei das Steuersignal (i) auf Basis von aktuellen Daten zur Fahrdynamik (v) und zuvor optisch erfassten Informationen über einen Untergrundbereich (5) generiert wird, indem aus den aktuellen Daten zur Fahrdynamik (v) die zu erwartende Bewegung eines Aufbaus des Fahrzeuges (3) abgeschätzt wird, auf deren Basis ein erster Steuerterm (KFB) für das Steuersignal (i) berechnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass aus den optisch erfassten Informationen ein absolutes Höhenprofil (A) des Untergrundbereiches (5) berechnet wird, durch dessen in ihren Höhenlagen voneinander abweichende relevante Höhenpunkte (H1, H2, H3) jeweils ein zweiter Steuerterm (KFF) für das Steuersignal (i) berechnet oder variiert wird, wobei das absolute Höhenprofil (A) auf einem zuvor errechneten relativen Höhenprofil (A1) basiert, welches zum Erhalt des absoluten Höhenprofils (A) nachbearbeitet wird, um die Eigenbewegungen des Aufbaus und/oder des Fahrzeuges (3) zu kompensieren, und wobei das Erreichen eines relevanten Höhenpunktes (H1, H2, H3) mit einem dem Dämpfungsmittel (13) zugehörigen Rad (9, 10) des Fahrzeuges (3) in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung (x) und/oder Geschwindigkeit des Fahrzeuges (3) berechnet wird, indem die fehlenden Höhenpunkte zwischen dem Erfassungsbereich (7) und jenem dem Dämpfungsmittel (13) zugehörigen Rad (9, 10) rekonstruiert werden, wobei der zugehörige zweite Steuerterm (KFF) beim Erreichen des Höhenpunktes (H1, H2, H3) in der Generierung des jeweiligen Steuersignals (i) berücksichtigt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für das Federungssystems (G) wenigstens ein semiaktives Dämpfungsmittel (13) verwendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch erfassten Informationen aus einem vor dem Fahrzeug (3) innerhalb eines Erfassungsbereiches (7) gelegenen Untergrundbereich (5) gewonnen werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das ein Abstand (x2) des Erfassungsbereichs (7) gegenüber dem Fahrzeug (3) festgelegt ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das ein Abstand (x2) des Erfassungsbereiches (7) gegenüber dem Fahrzeug (3) bedarfsweise variiert wird.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch erfassten Informationen über einen Untergrundbereich (5) rund um das Fahrzeug (3) gewonnen werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Sichtsystem (1) eine Kameraanordnung und/oder eine LIDAR-Anordnung verwendet wird.
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