DE102016119201A1

DE102016119201A1 - Systeme und Methoden für Unterstützung bei abrupten Straßenveränderungen und aktive Aufhängungssteuerung

Info

Publication number: DE102016119201A1
Application number: DE102016119201.5A
Authority: DE
Inventors: Erick Michael Lavoie; Miguel A. Bahena
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-10-20
Filing date: 2016-10-10
Publication date: 2017-04-20
Also published as: US10160447B2; US20170106855A1

Abstract

Systeme und Methoden zur Begrenzung einer aktuellen Betriebsgeschwindigkeit eines Fahrzeugs werden offenbart. Eine Position des Fahrzeugs bezüglich einer abrupten Straßenveränderung vor dem Fahrzeug und eine aktuelle Betriebsgeschwindigkeit werden bestimmt. Informationen bezüglich eines Profils der abrupten Straßenveränderung werden ermittelt. Basierend auf der bestimmten Position und der aktuellen Betriebsgeschwindigkeit wird eine Bremsmomentabgabe eingestellt, um die aktuelle Betriebsgeschwindigkeit zu reduzieren. Basierend auf dem Profil werden mit dem Fahrzeug verbundene Aufhängungsparameter dynamisch eingestellt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Aufhängungssteuerung und Fahrzeuggeschwindigkeitsmanagement bei Erkennung einer abrupten Straßenveränderung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf proaktive Steuerung eines Fahrzeugaufhängungssystems und einer aktuellen Betriebsgeschwindigkeit des Fahrzeugs als Reaktion auf eine ermittelte und/oder angetroffene abrupte Straßenveränderung.
Hintergrund
Ein Fahrzeugaufhängungssystem und die jeweilige Betriebsgeschwindigkeit spielen ausschlaggebende Rollen, da sie sowohl zum Isolieren der Fahrzeuginsassen von Unregelmäßigkeiten der Straßenoberfläche als auch zur Steuerung der Fahrzeugstabilität dienen, wenn zum Beispiel während des Fahrzeugbetriebs eine abrupte Straßenveränderung angetroffen wird. In gewissen Fällen, zum Beispiel, wenn ein Fahrzeugführer mit zu hoher Geschwindigkeit auf eine Unregelmäßigkeit der Straßenoberfläche zufährt, kann wegen der jeweiligen Position und Betriebsgeschwindigkeit des Fahrzeugs beim Antreffen der Unregelmäßigkeit das Fahrzeug beschädigt, fahrunfähig oder die Fahrt für Fahrzeuginsassen unbequem werden.
Zur Verbesserung der Fahrt und des Komforts der Fahrzeuginsassen sowie zur Erzielung stabilen Straßenhandlings, wenn zum Beispiel eine abrupte Straßenveränderung angetroffen wird, ist es wünschenswert, verschiedene Aspekte der Fahrzeugaufhängungs- und -betriebsgeschwindigkeitsparameter dynamisch zu steuern. Insbesondere ist es wünschenswert, verschiedene Aufhängungs- und/oder Bremsparameter der aktiven Steuersysteme des Fahrzeugs zu überwachen und dynamisch zu verstellen als Reaktion auf eine erkannte oder angetroffene unregelmäßige Straßenoberfläche und/oder abrupte Straßenveränderung, um einen plötzlichen oder unerwarteten Aufprall, der zu einer Beschädigung des Fahrzeugs und/oder einer unbequemen Fahrt für Fahrzeuginsassen führen kann, zu mildern oder zu vermeiden.
KURZFASSUNG
In Übereinstimmung mit verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind Systeme und Methoden zur Begrenzung einer aktuellen Betriebsgeschwindigkeit eines Fahrzeugs beschrieben. In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung schließt eine Methode zur Begrenzung einer aktuellen Betriebsgeschwindigkeit eines Fahrzeugs ein Bestimmen einer Position des Fahrzeugs bezüglich einer abrupten Straßenveränderung vor dem Fahrzeug und einer aktuellen Betriebsgeschwindigkeit ein. Informationen bezüglich eines Profils der abrupten Straßenveränderung werden ermittelt. Basierend auf der bestimmten Position und der aktuellen Betriebsgeschwindigkeit des Fahrzeugs wird eine Bremsmomentabgabe dynamisch eingestellt, um die aktuelle Betriebsgeschwindigkeit zu reduzieren. Mit dem Fahrzeug verbundene Aufhängungsparameter werden basierend auf dem Profil dynamisch eingestellt.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung schließt ein Fahrzeug ein Fahrzeugunterstützungssystem für abrupte Straßenveränderung und Aufhängung ein. Das System umfasst eine Erkennungseinheit, die zum Erkennen von Informationen über ein Profil einer unregelmäßigen Straßenoberfläche vor einem Fahrzeug konfiguriert ist, und einen Positionssensor, der zum Bestimmen eines Abstands des Fahrzeugs von der unregelmäßigen Straßenoberfläche konfiguriert ist. Basierend auf den erkannten Informationen und dem Abstand des Fahrzeugs von der unregelmäßigen Straßenoberfläche ist ein Steuergerät zum Einstellen einer Betriebsgeschwindigkeit des Fahrzeugs konfiguriert.
Zusätzliche Ziele und Vorteile der Offenbarung werden zum Teil in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt und werden zum Teil aus der Beschreibung offensichtlich oder können durch Ausübung der Offenbarung erfahren werden. Die Ziele und Vorteile der Offenbarung werden mittels der Elemente und Kombinationen, auf die insbesondere in den beigefügten Ansprüchen hingewiesen wird, realisiert und erreicht.
Es wird darauf hingewiesen, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die nachfolgende detaillierte Beschreibung nur beispielhafter und erläuternder Natur sind und die Offenbarung, wie beansprucht, nicht beschränken.
Die begleitenden Zeichnungen, die in dieser Beschreibung eingeschlossen sind und einen Teil derselben bilden, verdeutlichen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Prinzipien der vorliegenden Offenbarung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Wenigstens einige Merkmale und Vorteile gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung der erfindungsgemäßen Ausführungsformen bei gleichzeitiger Betrachtung der begleitenden Zeichnungen hervor, wobei:
1 ein schematisches Strukturdiagramm eines beispielhaften Fahrzeugs gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen des offenbarten Erfindungsgehalts ist;
2A ein Rad eines Fahrzeugs, das plötzlich eine abrupte Straßenveränderung antrifft, gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen des offenbarten Erfindungsgehalts zeigt;
2B ein Fahrzeug zeigt, das eine abrupte Straßenveränderung vor einem Aufprall und vor einer dynamischen Einstellung von Aufhängungs-, Brems- und/oder Geschwindigkeitsparametern des Fahrzeugs erkennt, gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen des offenbarten Erfindungsgehalts;
3 eine von einer Zentraleinheit (CPU) des in 1 dargestellten Fahrzeugs ausgeführte vereinfachte Routine gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen des offenbarten Erfindungsgehalts ist;
4 ein vereinfachtes Ablaufdiagramm eines beispielhaften Schemas gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen des offenbarten Erfindungsgehalts ist.
Obwohl in der folgenden detaillierten Beschreibung auf veranschaulichende Ausführungsformen Bezug genommen wird, werden dem Fachkundigen viele Alternativen, Modifikationen und Variationen davon ersichtlich. Dementsprechend soll der beanspruchte Erfindungsgehalt in weitem Sinne aufgefasst werden.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es wird nun im Detail auf verschiedene Ausführungsformen Bezug genommen, von denen Beispiele in den begleitenden Zeichnungen gezeigt sind. Diese verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen sind aber nicht zur Begrenzung der Offenbarung vorgesehen. Hingegen soll die Offenbarung Alternativen, Modifikationen und Entsprechungen abdecken. In den Zeichnungen und in der Beschreibung sind ähnliche Elemente mit ähnlichen Bezugsnummern versehen. Es wird darauf hingewiesen, dass die in der Beschreibung einzeln erläuterten Merkmale auf jede technisch zweckmäßige Weise miteinander kombiniert werden können und so zusätzliche Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ergeben.
In Übereinstimmung mit den vorliegenden Lehren kann sich ein Fahrzeugführer einer Unregelmäßigkeit der Straßenoberfläche (z. B. rutschige Oberflächen wie Schlick, nasse Straßen, Eis oder Kies) und/oder einer abrupten Straßenveränderung (z. B. Fahrbahnschwelle, Schlagloch oder eine beliebige andere vertikale Abweichung) zu schnell nähern. In gewissen Fällen, wenn der Fahrzeugführer zum Beispiel ein Auftreffen auf die unregelmäßige Straßenoberfläche und/oder abrupte Straßenveränderung nicht voraussieht, kann der Aufprall zu einer Beschädigung des Fahrzeugs und/oder zu einer unbequemen Fahrt für Fahrzeuginsassen wegen der jeweiligen Position und Betriebsgeschwindigkeit des Fahrzeugs beim Antreffen der Unregelmäßigkeit und/oder abrupten Straßenveränderung führen. Durch automatisches Überwachen und dynamisches Einstellen verschiedener Aufhängungs-, Brems-, und/oder Geschwindigkeitsparameter des Fahrzeugs bezüglich der angetroffenen unregelmäßigen Straßenoberfläche oder abrupten Straßenveränderung kann die Überquerung der unregelmäßigen Straßenoberfläche oder abrupten Straßenveränderung so moduliert werden, dass die Fahrt für Fahrzeuginsassen bequem ist und das Fahrzeug nicht beschädigt wird.
Zum Beispiel kann bei einer beispielhaften Ausführungsform das Fahrzeugsteuersystem ein Schwingungsdämpfungssystem einschließen, das Dämpfungskräfte bei wenigstens einem Federelement und/oder Dämpfungselement als Reaktion auf verschiedene Straßen- und Fahrbedingungen über ein gegebenes Zeitintervall steuert. Beim Schwingungsdämpfungssystem kann es sich um ein aktives oder semiaktives System handeln, das Informationen über ein Profil der unregelmäßigen Straßenoberfläche oder abrupten Straßenveränderung in einer Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug erkennt und/oder aufzeichnet. Das Schwingungsdämpfungssystem kann zum Beispiel Eingaben über das Fahrzeugsteuersystem hinsichtlich vertikaler Beschleunigung, Rad-zu-Karosserie-Position, Geschwindigkeit der Radbewegung, Fahrzeuggeschwindigkeit und Hub/Eintauchen sammeln und diese Eingaben zur Bestimmung eines Profils der unregelmäßigen Straßenoberfläche und/oder abrupten Straßenveränderung nutzen, während das Fahrzeug die unregelmäßige Straßenoberfläche und/oder abrupte Straßenveränderung überquert. Das Fahrzeugsteuersystem bewertet die Eingaben und steuert zum Beispiel ein Solenoid im Dämpfungselement über das Schwingungsdämpfungssystem dynamisch auf Grundlage der Bewertung, um Aufhängungsdämpfungssteuerung bereitzustellen. Außerdem ist das Fahrzeugsteuersystem über das Bremssteuersystem basierend auf dem bestimmten Profil und einer bestimmten Fahrzeugbetriebsgeschwindigkeit zum Begrenzen des Bremsmoments konfiguriert, um die Fahrzeugbetriebsgeschwindigkeit so zu reduzieren, dass ein abrupter Aufprall gemildert wird, wenn das Fahrzeug die unregelmäßige Straßenoberfläche und/oder abrupte Straßenveränderung überquert.
Durch Erkennen und/oder Aufzeichnen von Daten oder Informationen über die bevorstehende unregelmäßige Straßenoberfläche und/oder abrupte Straßenveränderung ist eine proaktive Steuerung des Schwingungsdämpfungssystems und der Fahrzeugbetriebsgeschwindigkeit, zum Beispiel, durch Variieren des Bremsmoments möglich. Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann eine Position des Fahrzeugs bezüglich eines bekannten Profils der unregelmäßigen Straßenoberfläche und/oder abrupten Straßenveränderung mittels, zum Beispiel, Näherungssensoren, topographischer Karten oder verschiedener anderer Datenbanken bestimmt werden. Die Position des Fahrzeugs wird verwendet, um die Fahrzeugbetriebsgeschwindigkeit entsprechend zu regeln, bevor das Rad des Fahrzeugs die unregelmäßige Straßenoberfläche und/oder abrupte Straßenveränderung tatsächlich antrifft. Diese proaktive Steuerung kann für jede Verzögerung oder Übergangszeit aufkommen, die zum Beispiel vom Schwingungsdämpfungssystem, Antriebsstrangmodul und/oder von Antiblockierbremsmodulen (ABS) des Fahrzeugs benötigt wird, um Einstellungen so vorzunehmen, dass das Fahrzeugsteuersystem die Fahrzeugbetriebsgeschwindigkeit umstellen und/oder Dämpfungseinstellungen modulieren kann, um eine gewünschte Fahrzeugbetriebsgeschwindigkeit und Schwingungsdämpfung zu erhalten, während das Fahrzeug die erkannte unregelmäßige Straßenoberfläche und/oder abrupte Straßenveränderung überquert.
Bei einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Profil der unregelmäßigen Straßenoberfläche und/oder abrupten Straßenveränderung bei einem gewissen Abstand vor dem Fahrzeug (z. B. in einer Richtung der Fahrt des Fahrzeugs entgegenkommend) aufgezeichnet oder gescannt werden. Informationen und/oder Daten über das Profil der unregelmäßigen Straßenoberfläche und/oder abrupten Straßenveränderung können zum Beispiel optisch oder akustisch aufgezeichnet oder gescannt werden, z. B. mit einem optischen Sensor oder einer Kamera, durch Ultraschallabtastung, Radar und/oder Mustererkennung. Die aufgezeichneten oder gescannten Informationen und/oder Daten über die unregelmäßige Straßenoberfläche und/oder abrupte Straßenveränderung können beispielsweise auf Grundlage eines überwachten Profils der Straßenoberfläche wie ein vertikales Profil (z. B. ein Profil in der x-z-Ebene, wobei die z-Achse die vertikale Achse angibt, und die x-Achse die horizontale in Fahrtrichtung weisende Achse angibt), deren Höhe, z, (oder Höhenänderung), des jeweiligen Abstands, x, vom Fahrzeug und/oder Feedbacks vom Steuersystem, zum Beispiel, bestimmt werden.
Bei einer oder mehreren zusätzlichen Ausführungsformen schließt das Fahrzeug eine Vielzahl von Rädern ein. Es kann auch eine Vorderachse und eine Hinterachse umfassen. Die Informationen und/oder Daten über die bevorstehende unregelmäßige Straßenoberfläche und/oder abrupte Straßenveränderung können hinsichtlich der Vorderachse und/oder der Hinterachse des Fahrzeugs bewertet werden. Alternativ oder zusätzlich können die Informationen und/oder Daten über die unregelmäßige Straßenoberfläche und/oder abrupte Straßenveränderung hinsichtlich jedes einzelnen Rads des Fahrzeugs bewertet werden. Die Aufhängung und/oder Dämpfung jedes Rads des Fahrzeugs können zum Beispiel in Abhängigkeit vom erhaltenen Profil der bevorstehenden unregelmäßigen Straßenoberfläche und/oder abrupten Straßenveränderung vor jedem betroffenen Rad einzeln gesteuert werden.
Bei einer oder mehreren Ausführungsformen wird proaktive und dynamische Steuerung verschiedener Aufhängungs-, Brems- und/oder Geschwindigkeitsparameter des aktiven Steuersystems des Fahrzeugs als Reaktion auf eine erkannte oder angetroffene unregelmäßige Straßenoberfläche und/oder abrupte Straßenveränderung durch Einstellen einer aktuellen Betriebsgeschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder von Dämpfungskräften in Erwartung eines abrupten Aufpralls aktiviert. Auf diese Weise können Fahrt und Komfort sowie Fahrdynamik des Fahrzeugs gleichzeitig verbessert werden.
1 zeigt ein schematisches Strukturdiagramm eines beispielhaften Fahrzeugs 100, das mit dem Steuersystem 101 ausgestattet ist. Das Steuersystem 101 umfasst: eine Antriebskraftübertragung 110, die eine Antriebskraft erzeugt und diese auf die Räder 102FR, 102FL, 102RR und 102RL überträgt; ein Bremssteuermodul 120 zum Erzeugen von Bremskraft bei jedem Rad 102FR, 102FL, 102RR und 102RL durch Bremshydraulikdruck; einen Sensorabschnitt 130; und ein elektronisches Steuergerät (ECU) 140.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann die Antriebskraftübertragung 110 zum Beispiel einen Motor einschließen, der eine Antriebskraft erzeugt; einen Drosselklappensteller, der einen Elektromotor einschließt, konfiguriert zum Steuern einer Drosselklappenöffnung eines Ansaugrohrs des Fahrzeugmotors; und einen Kraftstoffinjektor zum Übertragen von Kraftstoff zu den Einlassöffnungen des Fahrzeugmotors. Die Antriebskraftübertragung 110 schließt weiterhin ein Getriebe ein, dessen Eingangswelle mit einer Ausgangswelle des Motors verbunden ist; sowie Differenziale 112, 114, die die Antriebskraft vom Motor auf die Vorderräder 102FR, 102FL und Hinterräder 102RR, 102RL verteilen und übertragen.
Das Bremssteuermodul 120 schließt einen Bremshydraulikdruck erzeugenden Teil ein, der Hydraulikdruck erzeugt, welcher einer Betriebskraft eines Bremspedals an den Vorderrädern 102FR, 102FL und Hinterrädern 102RR, 102RL des Fahrzeugs 100 entspricht. Es können auch Bremshydraulikeinstellabschnitte bei jedem der Vorderräder 102FR, 102FL und Hinterräder 102RR, 102RL vorgesehen werden, wobei jeder davon den Bremshydraulikdruck einstellen kann, der den entsprechenden Radzylindern WFR, WFL, WRR, WRL über entweder ein Druckreduzier- und/oder Druckinduzierventil zugeführt wird. Der Hydraulikbremsdruck in den Radzylindern WFR, WFL, WRR und WRL kann durch Steuerung eines dieser Ventile erhöht, aufrechterhalten und/oder reduziert werden. Rücklaufbremsflüssigkeit kann von den Druckreduzierventilen über Hydraulikpumpen zu einem Behälter zurückgeführt werden.
Der Sensorabschnitt 130 kann Radpositionssensoren 132FR, 132FL, 132RR und 132RL einschließen, die jeweils Signale mit Frequenzen ausgeben, die den jeweiligen Drehgeschwindigkeiten der Räder 102FR, 102FL, 102RR und 102RL, der Rad-zu-Karosserie-Bewegung und Aufhängungshöheninformation entsprechen; einen an jeder Ecke des Fahrzeugs 100 montierten Beschleunigungsaufnehmer (nicht gezeigt), der Signale ausgibt, die einer vertikalen Beschleunigung der Karosserie des Fahrzeugs entsprechen; einen zum Beispiel in einer Transaxle montierten Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 134, der ein sich auf die aktuelle Fahrzeugbetriebsgeschwindigkeit beziehendes Spannungssignal an ein Antriebsstrangsteuermodul (PCM) ausgibt; einen Hub/Fahrt-Eingangssensor 135, der Aufhängungshubinformation über das PCM aus einem Drosselklappenstellungs-, Fahrzeuggeschwindigkeits- und Transaxle-Getriebe-Eingangssignal erhält. Das PCM berechnet die Aufhängungseintauchinformation aus einer Rate der Fahrzeuggeschwindigkeitsänderung bei Verzögerung. Zusätzlich kann der Sensorabschnitt 130 eine Vielzahl von Näherungssensoren 133 einschließen, die Daten oder Informationen über eine bevorstehende unregelmäßige Straßenoberfläche und/oder abrupte Straßenveränderung erkennen und/oder aufzeichnen; sowie einen Bremsschalter (nicht gezeigt), der erkennt, ob ein Bremspedal betätigt ist oder nicht und ON/OFF-Signale in Übereinstimmung mit der Betätigung oder Nicht-Betätigung des Bremspedals ausgibt.
Das Steuersystem 101 schließt ein elektronisches Steuergerät (ECU) 140 ein. Beim ECU 140 handelt es sich um einen Mikrocomputer einschließlich einer Zentraleinheit (CPU) 141; eines Festwertspeichers (ROM) 142, in dem sich durch die CPU 141 auszuführende zuvor gespeicherte Routinen (Programme), Tabellen (Lookup-Tabellen und gespeicherte Karten), Konstante und Ähnliches befinden; eines Arbeitsspeichers (RAM) 143, in dem die CPU 141 bedarfsgemäß vorübergehend Daten speichert; eines Sicherungs-RAM 144, der Daten speichert, wenn die Stromversorgung eingeschaltet ist, und der die gespeicherten Daten bewahrt, wenn die Stromversorgung getrennt wird; sowie einer Schnittstelle 145. Die obigen Komponenten können über einen Bus miteinander verbunden sein. Die Schnittstelle 145 kann für Zuleitung von Signalen von den Sensoren 132, 133, 134, 135, Beschleunigungsaufnehmern, vom PCM, Bremsschalter etc. zur CPU 141 konfiguriert werden. Ferner, in Übereinstimmung mit Anweisungen von der CPU 141, gibt die Schnittstelle 145 Signale aus, beispielsweise zu Elektromagnetventilen (nicht gezeigt) des Aufhängungsdämpfungssystems, zur Antriebskraftübertragung 110, zum Bremssteuermodul 120 und/oder zum Fahrzeugführer.
2A ist eine schematische Darstellung eines Rads 102FR, 102FL, 102RR, 102RL eines Fahrzeugs 100, das plötzlich eine abrupte Straßenveränderung 202 (z. B. Fahrbahnschwelle, Schlagloch oder eine beliebige andere vertikale Abweichung) antrifft. In 2A ist die horizontale Richtung entlang einer x-Achse abgetragen, während die vertikale Richtung und Geschwindigkeit auf der z-Achse abgetragen sind. Die abrupte Straßenveränderung 202 führt zu einer Abweichung von der unmittelbar davor liegenden Straßenoberfläche 200 und somit zu einer positiven Änderung der Oberflächenhöhe x₂. Ein gewöhnlicher Fachmann würde erkennen, dass die Abweichung eine negative Abweichung sein kann (z. B. ein Schlagloch) und/oder erhöhtes Raddurchdrehen mit nachfolgendem Verlust der Traktion und Fahrzeugstabilität, wenn, zum Beispiel, auf einer unregelmäßigen Straßenoberfläche (z. B. rutschige Oberflächen wie Schlick, nasse Straßen, Eis oder Kies) beschleunigt wird.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform trifft ein Rad 102FR, 102FL, 102RR, 102RL eines Fahrzeugs 100 plötzlich die abrupte Straßenveränderung 202 an, die eine positive Schräge, an der die Vorderräder 102FR, 102FL die abrupte Straßenveränderung 202 zuerst antreffen, eine negative Schräge, an der die Räder 102FR, 102FL, 102RR, 102RL die abrupte Straßenveränderung 202 verlassen, und einen oberen Abschnitt zwischen den Schrägen einschließt. Wenn das Fahrzeug 100 zum Beispiel auf der Straßenoberfläche 200 mit einer Betriebsgeschwindigkeit v_x, in die x-Richtung fährt, treffen die Vorderräder 102FR, 102FL plötzlich die abrupte Straßenveränderung 202 an. Wenn die Räder 102FR, 102FL die abrupte Straßenveränderung 202 antreffen, erfahren die Räder 102FR, 102FL (oder das Fahrzeug 100) eine zusätzliche vertikale Geschwindigkeitskomponente v_z. Die vertikale Geschwindigkeitskomponente v_z kann vom Schwingungsdämpfungssystem (nicht gezeigt), das vom Fahrzeug 100 verwendet wird, abhängig sein. Da die abrupte Straßenveränderung 202 nicht erkannt wird, bevor das Fahrzeug 100 sie antrifft, wird die Betriebsgeschwindigkeit v_x vor Auftreffen auf die abrupte Straßenveränderung 202 nicht komfortabel reduziert, und die Auswirkung auf das Fahrzeug 100 wird nicht gemildert. Die Auswirkung auf das Fahrzeug 100 wird durch die Kurve 204 als eine Beziehung zwischen der Betriebsgeschwindigkeit v_x des Fahrzeugs 100 und der Position des Fahrzeugs 100 in Relation zur abrupten Straßenveränderung 202 beim Auftreten des Aufpralls dargestellt. Ein derartiger ungemilderter Aufprall schüttelt nicht nur Fahrzeuginsassen durch, sondern kann auch zu einer Beschädigung oder Lahmlegung des Fahrzeugs 100 führen.
Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform, wie in 2B dargestellt, werden Daten und/oder Informationen über die bevorstehende abrupte Straßenveränderung 202 dynamisch erfasst (z. B. in der Größenordnung von Sekunden oder Millisekunden), während sich das Fahrzeug 100 der abrupten Straßenveränderung 202 nähert. Es können zum Beispiel Daten oder Informationen über ein Profil der abrupten Straßenveränderung 202 aus Ausgangssignalen verschiedener Sensoren im Sensorabschnitt 130 über die Schnittstelle 145 des ECU 140 gesammelt werden. Die gesammelten Ausgangssignale können im ROM 142 für Ausführung durch die CPU 141, Tabellen (Lookup-Tabellen und gespeicherte Karten), Konstante und Ähnliches gespeichert werden. Das ECU 140 kann auch für Nutzung von CPU-Abtastfähigkeiten und, zum Beispiel, Berechnungsverarbeitungsfähigkeiten anderer Fahrzeuge und/oder intelligenter Geräte, die mit einem globalen Steuersystem verbunden sind, konfiguriert werden, um Daten und Informationen über das Profil der abrupten Straßenveränderung 202 und eine Position der abrupten Straßenveränderung 202, z. B., über das Globale Positionsbestimmungssystem (Global Positioning System, GPS) zu sammeln.
Zum Beispiel, während die Vorderräder 102FR, 102FL des Fahrzeugs 100 sich einer abrupten Straßenveränderung 202 (z. B. Fahrbahnschwelle, Schlagloch oder eine beliebige andere vertikale Abweichung) nähern, nutzt das Fahrzeug die vom Sensorabschnitt 130 gesammelten Ausgangssignale zur Bestimmung eines Profils der abrupten Straßenveränderung 202, bevor die abrupte Straßenveränderung 202 angetroffen wird. Da die abrupte Straßenveränderung 202 zu einer Abweichung von der unmittelbar davor liegenden Straßenoberfläche 200 und somit zu einer positiven Änderung der Oberflächenhöhe x₂ führt, kann wenigstens eine positive Schräge, wo die Vorderräder 102FR, 102FL zuerst die abrupte Straßenveränderung 202 antreffen, im Voraus bestimmt werden. Während die Räder 102FR, 102FL, 102RR, 102RL des Fahrzeugs 100 über die abrupte Straßenveränderung 202 fahren, können Daten und Informationen über eine negative Schräge, wo die Räder 102FR, 102FL, 102RR, 102RL die abrupte Straßenveränderung 202 verlassen, und über einen oberen Abschnitt zwischen den Schrägen bestimmt werden.
Wenn das Fahrzeug 100 zum Beispiel auf der Straßenoberfläche 200 mit einer Betriebsgeschwindigkeit v_x, in die x-Richtung fährt, werden Näherungssensoren (z. B. Ultraschall, Radar, Vision, Lidar, Fahrzeug-zu-Fahrzeug etc.) des Sensorabschnitts 130 verwendet, um eine Position des Fahrzeugs 100 bezüglich der abrupten Straßenveränderung 202 zu bestimmen. Die Näherungssensoren oder eine gewisse Fusion der Näherungssensoren des Fahrzeugs 100 können Daten oder Informationen über das Profil der Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug 100 erfassen. Der erfassten Daten und/oder Informationen werden zur Berechnung und Erkennung eines Abstands von der abrupten Straßenveränderung 202 verwendet. Abstände, Längen und/oder Erhebungen der abrupten Straßenveränderung 202 können vom ECU 140 bestimmt werden, zum Beispiel, durch Verarbeiten der über die Schnittstelle 145 von den Näherungssensoren erhaltenen Daten.
Die Betriebsgeschwindigkeit v_x kann bestimmt werden mittels, zum Beispiel, Radpositionssensoren 132FR, 132FL, 132RR und 132RL, die jeweils Signale mit Frequenzen ausgeben, die den jeweiligen Drehgeschwindigkeiten der Räder 102FR, 102FL, 102RR und 102RL entsprechen, und eines beispielsweise in einer Transaxle montieren Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 134, der ein Spannungssignal in Relation zu einer aktuellen Fahrzeugbetriebsgeschwindigkeit an ein Antriebsstrangsteuermodul (PCM) ausgibt. Nachdem das Profil der abrupten Straßenveränderung 202, eine Position des Fahrzeugs 100 bezüglich der abrupten Straßenveränderung 202 und eine Betriebsgeschwindigkeit v_x des Fahrzeugs 100 bestimmt ist, verwendet das ECU 140 von einem Hub/Fahrt-Eingangssensor 135 erhaltene Ausgangssignale, der die Aufhängungshubinformation über das PCM aus einem Drosselklappenstellungs-, Fahrzeuggeschwindigkeits- und Transaxle-Getriebe-Eingangssignal erhält, um eine Aufhängungseintauchinformation aus einer Rate der Fahrzeuggeschwindigkeitsänderung bei Verzögerung zu berechnen.
Nachdem der Abstand des Fahrzeugs von der erkannten abrupten Straßenveränderung 202, deren Länge und/oder Erhebung bestimmt ist, kann das ECU 140 ein Signal zur Begrenzung, zum Beispiel, einer Leistungsabgabe der Antriebskraftübertragung 110 übertragen und eine Geschwindigkeitsreduzierung des Fahrzeugs anfordern. Daraufhin kann die Antriebskraftübertragung 110 Gas wegnehmen, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 bei Annäherung an die erkannte abrupte Straßenveränderung 202 automatisch zu reduzieren. Alternativ oder zusätzlich kann das ECU 140 ein Signal zum Bremssteuermodul 120 übertragen, um automatisch Bremsmoment auf das Fahrzeug 100 auszuüben, indem der Hydraulikbremsdruck in den Radzylindern WFR, WFL, WRR und WRL durch Steuerung der Druckventile variiert wird.
Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform, wenn, zum Beispiel, die Vorderräder 132FR, 132FL des Fahrzeugs 100 eine abrupte Straßenveränderung 202 bei der verzögerten Betriebsgeschwindigkeit v_x, antreffen, geben die Radpositionssensoren 132FR, 132FL, 132RR und 132RL der Rad-zu-Karosserie-Bewegung und Aufhängungshöheninformation entsprechende Signale aus. Ein an jeder Ecke des Fahrzeugs 100 montierter Beschleunigungsaufnehmer (nicht gezeigt) gibt der vertikalen Beschleunigung der Karosserie des Fahrzeugs entsprechende Signale aus. Diese Informationen und/oder Daten werden über die Schnittstelle 145 beim ECU 140 gesammelt und für Ausführung durch die CPU 141, Tabellen (Lookup-Tabellen und gespeicherte Karten), Konstante und Ähnliches gespeichert, falls das Fahrzeug 100 die abrupte Straßenveränderung 202 wieder antrifft.
Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform, wenn, zum Beispiel, die Hinterräder 132RR, 132RL des Fahrzeugs 100 eine negative Schräge der abrupten Straßenveränderung 202 verlassen, erhöht das ECU 140 allmählich die Betriebsgeschwindigkeit v_x des Fahrzeugs 100. Alternativ kann das ECU 140 einen Fahrer darauf hinweisen, eine frühere Betriebsgeschwindigkeit v_x wieder aufzunehmen.
Da die abrupte Straßenveränderung 202 erkannt wird, bevor das Fahrzeug 100 sie antrifft, wird die Betriebsgeschwindigkeit v_x vor Auftreffen auf die abrupte Straßenveränderung 202 komfortabel reduziert, und die Auswirkung auf das Fahrzeug 100 wird gemildert. Die Auswirkung auf das Fahrzeug 100 wird durch die Kurve 206 in 2B als eine Beziehung zwischen der Betriebsgeschwindigkeit v_x des Fahrzeugs 100 und der Position des Fahrzeugs 100 in Relation zur abrupten Straßenveränderung 202 beim Auftreten des Aufpralls dargestellt.
Wie in 3 gezeigt, werden beim ECU 140 gesammelte und gespeicherte Informationen und/oder Daten über die abrupte Straßenveränderung 202 (z. B. Fahrbahnschwelle, Schlagloch oder eine beliebige andere vertikale Abweichung) und/oder Unregelmäßigkeit der Straßenoberfläche (z. B. rutschige Oberflächen wie Schlick, nasse Straßen, Eis oder Kies) in Schritt 302 durch die CPU 141 vom ROM 142 abgerufen und ausgeführt. In Schritt 304 sendet das PCM 340 ein Ausgangssignal über eine Aufhängungseintauchinformation und Rate der Fahrzeuggeschwindigkeitsänderung bei Verzögerung zum Modusmanager 310 und Geschwindigkeitsbegrenzungscontroller 320. In Schritt 306 sammelt das ABS-Modul/Bremssteuermodul 350 den jeweiligen Drehgeschwindigkeiten der Räder 102FR, 102FL, 102RR und 102RL entsprechende Ausgangssignale über die Radpositionssensoren 132FR, 132FL, 132RR und 132RL. Das ABS-Modul/Bremssteuermodul 350 sendet die Ausgangssignale zum Geschwindigkeitsbegrenzungscontroller 320. Der Modusmanager 310 bestimmt in Schritt 320 einen Abstand zu der abrupten Straßenveränderung 202. Wenn der Abstand des Fahrzeugs 100 zu der abrupten Straßenveränderung 202 unter einer Schwelle liegt, wird ein Flag zur Aktivierung des Geschwindigkeitsbegrenzungscontrollers 320 gesetzt, z. B. ENABLED_SLC. Der Geschwindigkeitsbegrenzungscontroller 320 wird in Schritt 322 aktiviert. Wenn, zum Beispiel, das Fahrzeug 100 eine negative Schräge der abrupten Straßenveränderung 202 verlässt, erhöht das ECU 140 über den Modusmanager 310 allmählich die Betriebsgeschwindigkeit v_x des Fahrzeugs 100, und der Geschwindigkeitsbegrenzungscontroller 320 wird in Schritt 322 automatisch deaktiviert, z. B. DISABLED_SLC. Alternativ kann das ECU 140 einen Fahrer über den Modusmanager 310 darauf hinweisen, eine frühere Betriebsgeschwindigkeit v_x wieder aufzunehmen, sodass der Geschwindigkeitsbegrenzungscontroller 320 in Schritt 322 manuell deaktiviert wird.
Nach Erhalt von Informationen und/oder Daten über die abrupte Straßenveränderung 202 (z. B. Fahrbahnschwelle, Schlagloch oder eine beliebige andere vertikale Abweichung) und/oder Unregelmäßigkeit der Straßenoberfläche (z. B. rutschige Oberflächen wie Schlick, nasse Straßen, Eis oder Kies) in Schritt 302 und des Status des PCM 340 in Schritt 304 gibt der Geschwindigkeitsbegrenzungscontroller 320 in Schritt 322 einen Bremsmomentsteuerbefehl zum Bremssteuermodul 120 und einen Geschwindigkeitsbegrenzungsbefehl zum PCM 340 aus. Der Bremsmomentbefehl begrenzt einen Bremsmomentanstieg, sodass jede Berechnungslast, wie zusätzliches Bremsmoment, angefordert wird, bis die aktuelle Fahrzeugbetriebsgeschwindigkeit v_x des Fahrzeugs 100 komfortabel auf eine gewünschte Betriebsgeschwindigkeit v_x reduziert ist. Der Bremsmomentbefehl kann einen Betrag des für jede Schleife angefragten Bremsmoments begrenzen, um Geräusche und Vibrationen der Hydraulikpumpe handzuhaben. In Schritt 324 bestimmt der Vermittler/Komfortmanager 330 einen optimalen Betrag des Moments basierend auf der Position des Fahrzeugs 100 in Relation zur abrupten Straßenveränderung und einer aktuellen Betriebsgeschwindigkeit v_x, um eine komfortable Verzögerung zu erzielen.
Wie in 4 gezeigt, nähert sich in Schritt 401 ein Rad 102FR, 102FL, 102RR, 102RL eines Fahrzeugs 100 einer abrupten Straßenveränderung 202 (z. B. Fahrbahnschwelle, Schlagloch oder eine beliebige andere vertikale Abweichung) und/oder unregelmäßigen Straßenoberfläche. Bei einer beispielhaften Ausführungsform schließt die abrupte Straßenveränderung 202 eine positive Schräge, wo die Vorderräder 102FR, 102FL zuerst die abrupte Straßenveränderung 202 antreffen, eine negative Schräge, wo die Räder 102FR, 102FL, 102RR, 102RL die abrupte Straßenveränderung 202 verlassen, und einen oberen Abschnitt zwischen den Schrägen ein. Während das Fahrzeug 100 mit einer Betriebsgeschwindigkeit v_x auf der Straßenoberfläche 200 in x-Richtung fährt, wie in 2B gezeigt, werden Daten und/oder Informationen über die bevorstehende abrupte Straßenveränderung 202 aus Ausgangssignalen von Näherungssensoren (z. B. Ultraschall, Radar, Vision, Lidar, Fahrzeug-zu-Fahrzeug etc.) in Schritt 410 dynamisch erfasst (z. B. in der Größenordnung von Sekunden oder Millisekunden).
Wenn das Fahrzeug 100 auf der Straßenoberfläche 200 mit einer Betriebsgeschwindigkeit v_x, in die x-Richtung fährt, verwendet das ECU 140 in Schritt 420 die gesammelten Ausgangssignale zur Berechnung eines Abstands zu der abrupten Straßenveränderung 202. Abstände, Längen und/oder Erhebungen der abrupten Straßenveränderung 202 können vom ECU 140 auch bestimmt werden, zum Beispiel, durch Verarbeiten der über die Schnittstelle 145 erhaltenen Daten. Bei einer beispielhaften Ausführungsform können die gesammelten Ausgangssignale von einer Vielzahl von Fahrzeugen 100, die auf einer gegebenen Straßenoberfläche 200 in eine x-Richtung fahren, gesammelt und in einem globalen ROM 142 für Ausführung durch eine globale CPU 141, Tabellen (Lookup-Tabellen und gespeicherte Karten), Konstante und Ähnliches gespeichert werden. Auf diese Weise kann ein lokales ECU 140 eines bestimmten Fahrzeugs 100 für Nutzung globaler CPU-Abtastfähigkeiten und, zum Beispiel, der Berechnungsverarbeitungsfähigkeiten anderer Fahrzeuge und/oder intelligenter Geräte, die mit dem globalen Steuerungssystem verbunden sind, das Daten und Informationen über die Profile von abrupten Straßenveränderungen 202 und einer entsprechenden Position über, zum Beispiel, GPS sammelt, konfiguriert werden.
In Schritt 430 bestimmt das ECU 140 über den Modusmanager 310 einen Abstand von der abrupten Straßenveränderung 202. Wenn der Abstand des Fahrzeugs 100 von der abrupten Straßenveränderung 202 unter einer Schwelle liegt, wird ein Flag zur Aktivierung des Geschwindigkeitsbegrenzungscontrollers 320, z. B. ENABLED_SLC, in Schritt 440 gesetzt. In Schritt 450, nach Erhalt eines ENABLED_SLC-Flags, gibt das ECU 140 über den Geschwindigkeitsbegrenzungscontroller 320 und eine Berechnung des Geschwindigkeitsbegrenzungsbefehls in Schritt 460, der Geschwindigkeitsbegrenzungscontroller 320 über den Modusmanager 310, einen Geschwindigkeitsbegrenzungsbefehl zum PCM-Modul 340 in Schritt 470 und einen Bremsmomentsteuerbefehl zum Bremssteuermodul 120 in Schritt 480 aus. Das PCM gibt ein Spannungssignal in Relation zu einer aktuellen Fahrzeugbetriebsgeschwindigkeit aus; basierend auf der aktuellen Fahrzeugbetriebsgeschwindigkeit v_x berechnet das PCM die Aufhängungseintauchinformation aus einer Rate der Fahrzeuggeschwindigkeitsänderung bei Verzögerung. Das Bremssteuermodul 120 erzeugt Bremshydraulikdruck, der einer Betriebskraft entspricht; der Bremsmomentbefehl begrenzt den Bremshydraulikdruck, der den entsprechenden Radzylindern WFR, WFL, WRR, WRL entweder durch ein Druckreduzier- und/oder ein Druckinduzierventil zugeführt wird. Dieser Hydraulikdruck innerhalb der Radzylinder WFR, WFL, WRR und WRL kann durch Steuerung eines dieser Ventile erhöht, aufrechterhalten und/oder reduziert werden. Rücklaufbremsflüssigkeit kann ebenfalls von den Druckreduzierventilen über Hydraulikpumpen zu einem Behälter zurückgeführt werden. Außerdem begrenzt der Bremsmomentbefehl einen Bremsmomentanstieg, sodass jede Berechnungslast, z. B., zusätzliches Bremsmoment, angefordert wird, bis eine aktuelle Betriebsgeschwindigkeit v_x des Fahrzeugs 100 komfortabel auf eine gewünschte Betriebsgeschwindigkeit v_x reduziert ist. Der Bremsmomentbefehl kann einen Betrag des für jede Schleife angefragten Bremsmoments begrenzen, um Geräusche und Vibrationen der Hydraulikpumpe handzuhaben. Das ECU 140 verwendet den Vermittler/Komfortmanager 330 zur Bestimmung eines optimalen Betrags des Moments basierend auf der Position des Fahrzeugs 100 in Relation zur abrupten Straßenveränderung 202 und einer aktuellen Betriebsgeschwindigkeit v_x, um eine komfortable Verzögerung zu erzielen.
In Schritt 490 bestimmt das ECU 140 über den Modusmanager 310 einen Abstand von der abrupten Straßenveränderung 202. Wenn der Abstand des Fahrzeugs 100 von der abrupten Straßenveränderung 202 über einer Schwelle liegt, wird das Flag zum Aktivieren des Geschwindigkeitsbegrenzungscontrollers 320 nicht gesetzt, z. B. DISABLED_SLC, und der Geschwindigkeitsbegrenzungscontroller 320 gibt über den Modusmanager 310 einen vorbestimmten Geschwindigkeitsbegrenzungsbefehl an das PCM-Modul 340 in Schritt 470 aus, um das PCM zum Verzögern mit einer vordefinierten Rate in Schritt 470 basierend auf einer aktuellen Betriebsgeschwindigkeit v_x des Fahrzeugs 100 anzuweisen. In Schritt 490 wird der Bremsmomentsteuerbefehl, der der vordefinierten Rate entspricht, zum ABS-Modul/Bremssteuermodul 350 gesendet. Das Bremssteuermodul 120 erzeugt Bremshydraulikdruck, der einer gewünschten Betriebskraft in Schritt 480 entspricht; der Bremsmomentbefehl begrenzt den Bremshydraulikdruck, der den entsprechenden Radzylindern WFR, WFL, WRR, WRL entweder durch ein Druckreduzier- und/oder ein Druckinduzierventil zugeführt wird. Dieser Hydraulikdruck innerhalb der Radzylinder WFR, WFL, WRR und WRL kann durch Steuerung eines dieser Ventile erhöht, aufrechterhalten und/oder reduziert werden. Rücklaufbremsflüssigkeit kann ebenfalls von den Druckreduzierventilen über Hydraulikpumpen zu einem Behälter zurückgeführt werden.
In Schritt 492, wenn, zum Beispiel, die Hinterräder 132RR, 132RL des Fahrzeugs 100 die negative Schräge der abrupten Straßenveränderung 202 verlassen, erhöht das ECU 140 allmählich die Betriebsgeschwindigkeit v_x des Fahrzeugs 100 und gibt die Verzögerungssteuerung frei. Alternativ, in Schritt 492, kann das ECU 140 einen Fahrer darauf hinweisen, eine frühere Betriebsgeschwindigkeit v_x wieder aufzunehmen. Da die abrupte Straßenveränderung 202 erkannt wird, bevor das Fahrzeug 100 sie antrifft, wird die Betriebsgeschwindigkeit v_x daher vor Auftreffen auf die abrupte Straßenveränderung 202 komfortabel reduziert, und die Auswirkung auf das Fahrzeug 100 wird gemildert.
Die oben beschriebene Methode kann in einer oder mehreren Vorrichtungen des Fahrzeugs durchgeführt werden. Zum Beispiel kann die Methode von einer Steuervorrichtung des Aufhängungssystems wie von einem zentralen Steuergerät (nicht gezeigt) oder Controller durchgeführt werden. Die Steuervorrichtung kann innerhalb eines beliebigen Elements des Aufhängungssystems wie eines Steuergeräts implementiert werden. Alternativ kann die Steuervorrichtung eine von oben beschriebenen Aufhängungssystemelementen getrennte Vorrichtung sein.
Die Steuervorrichtung kann ein Speicherelement wie ein Plattenlaufwerk, Flashlaufwerk, eine Speicherschaltung oder andere Speichervorrichtung einschließen. Das Speicherelement kann Software speichern, die beim Betrieb der Steuervorrichtung verwendet werden kann. Software kann Computerprogramme, Firmware oder eine andere Form von maschinenlesbaren Anweisungen einschließlich eines Betriebssystems, Dienstprogrammen, Treibern, Netzwerkschnittstellen, Anwendungen u. Ä. einschließen. Die Steuervorrichtung kann weiterhin ein Verarbeitungselement wie einen Mikroprozessor oder eine andere Schaltung zum Abrufen und Ausführen von Software vom Speicherelement einschließen. Die Steuervorrichtung kann auch andere Komponenten wie eine Power-Management-Einheit, eine Steuerschnittstelleneinheit etc. umfassen.
Die hierin beschriebenen beispielhaften Systeme und Methoden können unter der Steuerung eines Verarbeitungssystems, das auf einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium oder durch über ein transitorisches Medium übertragene Kommunikationssignale verkörperte computerlesbare Codes ausführt, durchgeführt werden. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium ist eine beliebige Datenspeichervorrichtung, die von einem Verarbeitungssystem lesbare Daten speichern kann, und schließt sowohl flüchtige als auch nichtflüchtige Medien, wechselbare sowie nicht wechselbare Medien ein, und berücksichtigt Medien, die von einer Datenbank, einem Computer und verschiedenen anderen Netzwerkvorrichtungen gelesen werden können.
Beispiele für computerlesbare Aufzeichnungsmedien umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf, Festwertspeicher (ROM), Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), löschbare, elektrisch programmierbare Festwertspeicher (EEPROM), Flashspeicher und andere Speichertechnologien, holographische Medien und andere optische Plattenspeicher, Magnetspeicher, einschließlich Magnetbändern und Magnetplatten, sowie Festkörperspeichervorrichtungen.
Weitere Modifikationen und alternative Ausführungsformen werden dem gewöhnlichen Fachmann in Anbetracht dieser Offenbarung ersichtlich. Die Systeme und Methoden können zum Beispiel zusätzliche Komponenten oder Schritte einschließen, die bei den Diagrammen und der Beschreibung zum Zweck der klaren Darstellung ausgelassen wurden. Dementsprechend ist diese Beschreibung nur als veranschaulichend aufzufassen und soll dem Fachkundigen die allgemeine Weise der Ausführung der vorliegenden Lehren vermitteln. Es wird darauf hingewiesen, dass die verschiedenen hierin gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen als beispielhaft aufzufassen sind. Andere Elemente und Materialien sowie Anordnungen dieser Elemente und Materialien können anstelle der hierin gezeigten und beschriebenen verwendet werden, Teile und Prozesse können umgekehrt werden, und gewisse Merkmale der vorliegenden Lehren können unabhängig genutzt werden, wie der Fachkundige nach Einblick in diese Beschreibung schnell erkennen wird. Bei den hierin beschriebenen Elementen können Änderungen vorgenommen werden, ohne von der Wesensart und dem Umfang der vorliegenden Lehren und der nachfolgenden Ansprüche abzuweichen.
Diese Beschreibung und die begleitende Zeichnung, die beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Lehren veranschaulicht, sind nicht in einem begrenzenden Sinne aufzufassen. Verschiedene mechanische, kompositorische, strukturelle, elektrische und betriebsmäßige Änderungen können vorgenommen werden, ohne vom Umfang dieser Beschreibung und den Ansprüchen abzuweichen, einschließlich Äquivalenten. In einigen Fällen wurden bekannte Strukturen und Techniken nicht im Detail gezeigt oder beschrieben, um die Offenbarung nicht unklar zu machen. Ähnliche Nummern in zwei oder mehr Figuren repräsentieren dieselben oder ähnliche Elemente. Außerdem können Elemente und mit diesen verbundene Merkmale, die detailliert unter Bezug auf eine Ausführungsform beschrieben worden sind, bei anderen Ausführungsformen, wo sie nicht eigens gezeigt oder beschrieben sind, eingeschlossen werden, wann immer dies geeignet ist. Wenn ein Element zum Beispiel detailliert unter Bezug auf eine Ausführungsform beschrieben ist, aber nicht unter Bezug auf eine zweite Ausführungsform, kann das Element dennoch bei der zweiten Ausführungsform als eingeschlossen beansprucht werden.
Für die Zwecke dieser Patentbeschreibung und der beigefügten Ansprüche sollen, wenn nicht anders angegeben, sämtliche Zahlen, die Mengen, Prozente oder Anteile ausdrücken, sowie andere in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendete Zahlenwerte so verstanden werden, dass sie in allen Fällen durch den Begriff “ungefähr” modifiziert sind. Ohne gegenteilige Angabe handelt es sich bei den in der schriftlichen Beschreibung und in den Ansprüchen dargebotenen numerischen Parametern daher um Annäherungen, die je nach den gewünschten Eigenschaften, die man mit der vorliegenden Erfindung erzielen möchte, variieren können. Allermindestens und nicht als ein Versuch, die Anwendung der Äquivalenzlehre auf den Umfang der Ansprüche zu beschränken, sollte jeder numerische Parameter wenigstens im Hinblick auf die Anzahl der angegebenen signifikanten Stellen und durch Anwendung üblicher Rundungsverfahren ausgelegt werden.
In dieser Patentbeschreibung und in den beigefügten Ansprüchen sollen die Singularformen "ein", "eine", "einer", "eines" etc. und "der", "die", "das" und dergleichen auch den Bezug auf den Plural beinhalten, sofern ausdrücklich und unmissverständlich nicht auf den Singular beschränkt. Der Bezug auf "einen Sensor" zum Beispiel schließt daher zwei oder mehr verschiedene Sensoren ein. Der Begriff “einschließen” und seine grammatikalischen Varianten sollen hierin als “einschließend, jedoch nicht beschränkt auf” aufgefasst werden, sodass die Aufführung von Elementen in einer Liste nicht als Ausschluss anderer ähnlicher Elemente, die anstelle der aufgeführten Elemente verwendet oder die mit in die Liste aufgenommen werden können, gewertet wird.
Der Fachkundige wird erkennen, dass verschiedene Modifikationen und Variationen am System und an der Methode der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden können, ohne vom Umfang ihres Erfindungsgehalts abzuweichen. Es wird auch darauf hingewiesen, dass die jeweiligen hierin dargebotenen Beispiele und Ausführungsformen nicht beschränkend sind, und Modifikationen hinsichtlich Struktur, Maßen, Materialien und Methodologien vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Lehren abzuweichen. In Anbetracht der Patentbeschreibung und durch Ausübung des hierin offenbarten Erfindungsgehalts wird der Fachkundige weitere Ausführungsformen der Offenbarung erkennen. Die Patentbeschreibung und Ausführungsform hierin sollen nur als Beispiel betrachtet werden.
Es ist ferner beschrieben:

A. Verfahren zur Begrenzung einer aktuellen Betriebsgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren umfasst: Bestimmen einer Position des Fahrzeugs bezüglich einer abrupten Straßenveränderung vor dem Fahrzeug und einer aktuellen Betriebsgeschwindigkeit; Ermitteln von Informationen hinsichtlich eines Profils der abrupten Straßenveränderung; basierend auf der bestimmten Position und der aktuellen Betriebsgeschwindigkeit dynamisches Einstellen einer Bremsmomentabgabe zur Verminderung der aktuellen Betriebsgeschwindigkeit; und basierend auf dem Profil dynamisches Einstellen von mit dem Fahrzeug verbundenen Aufhängungsparametern.
B. Verfahren nach A, wobei die abrupte Straßenveränderung eine einer Fahrbahnschwelle, eines Schlaglochs und einer senkrechten Steigung ist.
C. Verfahren nach B, wobei das Bestimmen einer Position des Fahrzeugs bezüglich der abrupten Straßenveränderung weiterhin umfasst: Erkennen des Profils der abrupten Straßenveränderung mittels eines von Ultraschallabtastung, Radarabtastung, Visionsabtastung, Lidarabtastung und Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abtastung; und Verwenden der erkannten Profilinformation zum Berechnen eines Abstands von der abrupten Straßenveränderung.
D. Verfahren nach C, weiter umfassend: Bestimmen, ob der Abstand unter einer Schwelle liegt, wobei die Schwelle eine zeitbasierte Schwelle zur Aktivierung ist; und Erhöhen des Bremsmoments in den Radzylindern mit einer vorbestimmten Rate basierend auf dem Abstand von der abrupten Straßenveränderung und der aktuellen Betriebsgeschwindigkeit.
E. Verfahren nach C, weiter umfassend: Bestimmen, ob der Abstand unter einer Schwelle liegt; und Ausgeben eines vorbestimmten Geschwindigkeitsbegrenzungsbefehls, wobei der vorbestimmte Geschwindigkeitsbegrenzungsbefehl die aktuelle Betriebsgeschwindigkeit mit einer voreingestellten Rate reduziert, die nicht auf dem Abstand von der abrupten Straßenveränderung beruht.
F. Verfahren nach E, wobei die Schwelle eine zeitbasierte Schwelle zur Betätigung ist.
G. Verfahren nach A, wobei die Aufhängungsparameter eine Aufhängungshöheninformation und vertikale Beschleunigung einer Karosserie des Fahrzeugs bezüglich der abrupten Straßenveränderung einschließen.
H. Verfahren nach A, wobei die Einstellung dann durchgeführt wird, wenn ein Teil des Fahrzeugs die abrupte Straßenveränderung erreicht, oder unmittelbar davor.
I. Verfahren nach A, wobei das Ermitteln von Informationen optische oder akustische Erkennung umfasst.
J. Verfahren nach A, wobei das Ermitteln von Informationen das Verwenden eines optischen Sensors oder einer Kamera zum Erlangen besagter Informationen umfasst.
K. Fahrzeugunterstützungssystem für abrupte Straßenveränderung und Aufhängung, umfassend: eine Erkennungseinheit, die zum Erkennen von Informationen über ein Profil einer unregelmäßigen Straßenoberfläche vor einem Fahrzeug konfiguriert ist; einen Positionssensor, der zum Bestimmen eines Abstands des Fahrzeugs bezüglich der unregelmäßigen Straßenoberfläche konfiguriert ist; ein Steuergerät, das zum Einstellen einer Betriebsgeschwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf den ermittelten Informationen und dem Abstand des Fahrzeugs von der unregelmäßigen Straßenoberfläche konfiguriert ist.
L. System nach K, wobei die unregelmäßige Straßenoberfläche eine von Schlick, nasser Straße, Eis und Kies ist.
M. System nach K, wobei die Erkennungseinheit weiterhin zum Ermitteln von Informationen über das Profil unter Verwendung eines von Ultraschallabtastung, Radarabtastung, Visionsabtastung, Lidarabtastung und Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abtastung konfiguriert ist.
N. System nach M, wobei die ermittelten Profilinformationen zum Berechnen eines Abstands von der unregelmäßigen Straßenoberfläche verwendet werden.
O. System nach K, wobei das Steuergerät weiterhin konfiguriert ist zum: Bestimmen, ob der Abstand unter einer Schwelle liegt, wobei die Schwelle eine zeitbasierte Schwelle zur Aktivierung ist; und dynamischen Einstellen eines Bremsmoments der Radzylinder basierend auf der aktuellen Betriebsgeschwindigkeit des Fahrzeugs und dem Abstand von der unregelmäßigen Straßenoberfläche.
P. System nach K, wobei das Steuergerät weiterhin konfiguriert ist zum: Einstellen einer mit den Rädern des Fahrzeugs verbundenen Aufhängungshöhe und einer erwarteten vertikalen Beschleunigung einer Karosserie des Fahrzeugs basierend auf einem gespeicherten Profil der unregelmäßigen Straßenoberfläche.
Q. System nach K, wobei die Aufhängungshöhe und die vertikale Beschleunigung eingestellt werden, bevor ein Teil des Fahrzeugs die unregelmäßige Straßenoberfläche erreicht.

Claims

Fahrzeugunterstützungssystem für abrupte Straßenveränderung und Aufhängung, umfassend: eine Erkennungseinheit, die zum Erkennen von Informationen über ein Profil einer unregelmäßigen Straßenoberfläche vor einem Fahrzeug konfiguriert ist; einen Positionssensor, der zum Bestimmen eines Abstands des Fahrzeugs bezüglich der unregelmäßigen Straßenoberfläche konfiguriert ist; ein Steuergerät, das zum Einstellen einer Betriebsgeschwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf den ermittelten Informationen und dem Abstand des Fahrzeugs von der unregelmäßigen Straßenoberfläche konfiguriert ist.
System nach Anspruch 1, wobei die unregelmäßige Straßenoberfläche eine von Schlick, nasser Straße, Eis und Kies ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Erkennungseinheit weiterhin zum Ermitteln von Informationen über das Profil unter Verwendung eines von Ultraschallabtastung, Radarabtastung, Visionsabtastung, Lidarabtastung und Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abtastung konfiguriert ist.
System nach Anspruch 3, wobei die ermittelten Profilinformationen zum Berechnen eines Abstands von der unregelmäßigen Straßenoberfläche verwendet werden.
System nach Anspruch 1, wobei das Steuergerät weiterhin konfiguriert ist zum: Bestimmen, ob der Abstand unter einer Schwelle liegt, wobei die Schwelle eine zeitbasierte Schwelle zur Aktivierung ist; und dynamischen Einstellen eines Bremsmoments der Radzylinder basierend auf der aktuellen Betriebsgeschwindigkeit des Fahrzeugs und dem Abstand von der unregelmäßigen Straßenoberfläche.
System nach Anspruch 1, wobei das Steuergerät weiterhin konfiguriert ist zum: Einstellen einer mit den Rädern des Fahrzeugs verbundenen Aufhängungshöhe und einer erwarteten vertikalen Beschleunigung einer Karosserie des Fahrzeugs basierend auf einem gespeicherten Profil der unregelmäßigen Straßenoberfläche.
System nach Anspruch 1, wobei die Aufhängungshöhe und die vertikale Beschleunigung eingestellt werden, bevor ein Teil des Fahrzeugs die unregelmäßige Straßenoberfläche erreicht.