DE102017206055A1 - Method and device for damping control in a vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dämpferregelung in einem Fahrzeug. Bei einem Verfahren zur Dämpferregelung in einem Fahrzeug erfolgt eine Dämpfung von Bewegungen des Fahrzeuges um die Vertikal-, Längs- und Querachse auf Basis einer Ermittlung sowohl von Informationen über die Bewegung der Fahrzeugkarosserie als auch von Informationen über Vertikal-Relativbewegungen zwischen Fahrzeugkarosserie und Rädern, wobei die Ermittlung der Informationen über Vertikal-Relativbewegungen zwischen Fahrzeugkarosserie und Rädern anhand von Messungen mit wenigstens zwei Höhensensoren erfolgt, welche den Rädern einer Vorderachse des Fahrzeuges zugeordnet sind, und wobei die Ermittlung von Informationen über Vertikal-Relativbewegungen zwischen Fahrzeugkarosserie und Rädern für die einer Hinterachse des Fahrzeuges zugeordneten Räder mit Hilfe eine radstandbasierten Vorausschau-Abschätzung erfolgt.The invention relates to a method and a device for damping control in a vehicle. In a method for damping control in a vehicle, damping of movements of the vehicle about the vertical, longitudinal and transverse axes based on a determination of both information about the movement of the vehicle body and information about vertical relative movements between the vehicle body and wheels, wherein the determination of the information about vertical relative movements between the vehicle body and wheels based on measurements with at least two height sensors, which are assigned to the wheels of a front axle of the vehicle, and wherein the determination of information about vertical relative movements between the vehicle body and wheels for a rear axle of the Vehicle associated wheels using a wheel base based look-ahead estimation is done.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dämpferregelung in einem Fahrzeug.The invention relates to a method and a device for damping control in a vehicle.

Bei der elektronischen Dämpferreglung (CCD = ”Continuously Controlled Damping”) handelt es sich um ein System bzw. Verfahren zur elektronischen Fahrwerkeinstellung mit dem Ziel, Bewegungen um die Vertikal-, Längs- und Querachse (d. h. Seitenneigung und Nickbewegungen) zu verringern. Die Realisierung einer solchen Dämpferregelung erfordert eine Vielzahl von Informationen über die Bewegungen der Fahrzeugkarosserie (d. h. Vertikal, Nick und Wank-Bewegung) und der Fahrzeugräder (d. h. Vertikalbewegung). Dabei werden herkömmlicherweise insbesondere vier Höhensensoren (zwei pro Achse) eingesetzt, um die Vertikal-Relativbewegungen zwischen Karosserie und Fahrzeugrädern zu messen. Des Weiteren wird eine Sensoranordnung (”Sensorcluster/Inertialsensoren”) in Kombination mit einem Abschätzalgorithmus zur Messung bzw. Abschätzung der Karosseriebewegungen eingesetzt.Electronic Continuous Controlled Damping (CCD) is a system or method of electronic suspension adjustment designed to reduce movements about the vertical, longitudinal, and transverse axes (i.e., roll and pitch). The realization of such damper control requires a variety of information about the movements of the vehicle body (i.e., vertical, pitch and roll) and the vehicle wheels (i.e., vertical movement). Conventionally, in particular, four height sensors (two per axle) are used to measure the relative vertical movements between the body and the vehicle wheels. Furthermore, a sensor arrangement ("sensor cluster / inertial sensors") in combination with an estimation algorithm for measuring or estimating the body movements is used.

Dabei tritt in der Praxis das Problem auf, dass Bauraumanforderungen sowie Kosten der betreffenden Sensoren signifikant zur Komplexität und zu den Kosten des Gesamtsystems beitragen.In practice, the problem arises that space requirements and costs of the sensors in question contribute significantly to the complexity and cost of the overall system.

Aus DE 100 12 131 A1 ist u. a. ein Fahrwerkregelungssystem für Fahrzeuge bekannt, bei welchem ausgenutzt wird, dass die unmittelbar am rechten und linken Vorderrad erfassten Störungen nach einer von den Fahrzeugabmessungen und der gefahrenen Geschwindigkeit abhängigen Zeitverzögerung jeweils am rechten und linken Hinterrad zu spüren sind. Aufgrund dieses zeitlichen Verzugs zwischen der Vorderachse und der Hinterachse wird bei bekannter Fahrzeuggeschwindigkeit eine gewünschte Normalkraft ermittelt und mit Hilfe eines Wankstabilisierungssystems an den hinteren Rädern eingestellt.Out DE 100 12 131 A1 Among other things, a suspension control system for vehicles is known in which it is exploited that the detected directly on the right and left front wheel disturbances are felt depending on the vehicle dimensions and the speed driven time delay respectively at the right and left rear wheel. Due to this time delay between the front axle and the rear axle, a desired normal force is determined at a known vehicle speed and set with the aid of a roll stabilization system on the rear wheels.

Aus DE 196 05 504 A1 ist u. a. ein Aufhängungssteuer- bzw. -regelsystem für ein Kraftfahrzeug bekannt, wobei zwischen der gefederten und den ungefederten Massen des Fahrzeugs am vorder- und hinterradseitigen Stützpositionen Stoßdämpfer angeordnet sind, um die Dämpfungscharakteristika zu verändern. Zunächst werden die Fahrzeugzustände an den vorderradseitigen Stützpositionen erfasst. Sodann wird eine vorgegebene Übertragungsfunktion angewandt, um als zweites die Zustände des Fahrzeugs an den hinterradseitigen Stützpositionen basierend auf den zuerst erfassten Fahrzeugzuständen zu ermitteln. Die gemäß diesem Ansatz erfolgende Nutzung von an den beiden vorderen Karosserieecken positionierten Karosserie-Vertikalbeschleunigungs-Sensoren zur Ansteuerung der Dämpfungscharakteristika der an den vorderrad- bzw. hinterradseitigen Stützpositionen befestigten Stoßdämpfer führt jedoch im Ergebnis zu einem relativ aufwendigen Regelungsverfahren und ist infolge der karosseriebasierten Regelung lediglich bei Auslenkungen im Niederfrequenzbereich (typischerweise für Frequenzen unterhalb von 4 Hz) wirksam.Out DE 196 05 504 A1 Among others, a suspension control system for a motor vehicle is known wherein shock absorbers are arranged between the sprung and unsprung masses of the vehicle at the front and rear wheel side support positions to change the damping characteristics. First, the vehicle conditions are detected at the front wheel side support positions. Then, a predetermined transfer function is applied to secondarily determine the states of the vehicle at the rear-wheel-side support positions based on the vehicle conditions first detected. However, according to this approach, use of body vertical acceleration sensors positioned at the two front body corners to control the damping characteristics of the shock absorbers attached to the front wheel and rear wheel side support positions results in a relatively complicated control method and is only due to the body-based control Deflections in the low frequency range (typically for frequencies below 4 Hz).

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dämpferregelung bereitzustellen, welche die Dämpfung von Bewegungen des Fahrzeuges um die Vertikal-, Längs- und Querachse mit vergleichsweise geringer Komplexität ermöglichen.It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for damper control which enables the damping of vehicle motion about the vertical, longitudinal and transverse axes with comparatively little complexity.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 bzw. die Vorrichtung gemäß den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs 6 gelöst.This object is achieved by the method according to the features of the independent patent claim 1 and the device according to the features of the independent claim 6.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Dämpferregelung in einem Fahrzeug erfolgt eine Dämpfung von Bewegungen des Fahrzeuges um die Vertikal-, Längs- und Querachse auf Basis einer Ermittlung sowohl von Informationen über die Bewegung der Fahrzeugkarosserie als auch von Informationen über Vertikal-Relativbewegungen zwischen Fahrzeugkarosserie und Rädern, wobei die Ermittlung der Informationen über Vertikal-Relativbewegungen zwischen Fahrzeugkarosserie und Rädern anhand von Messungen mit wenigstens zwei Höhensensoren erfolgt, welche den Rädern einer Vorderachse des Fahrzeuges zugeordnet sind.In a method according to the invention for damping control in a vehicle, damping of movements of the vehicle about the vertical, longitudinal and transverse axes takes place on the basis of a determination of both information about the movement of the vehicle body and information about vertical relative movements between the vehicle body and wheels, wherein the determination of the information about vertical relative movements between the vehicle body and wheels based on measurements with at least two height sensors, which are associated with the wheels of a front axle of the vehicle.

Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung von Informationen über Vertikal-Relativbewegungen zwischen Fahrzeugkarosserie und Rädern für die einer Hinterachse des Fahrzeuges zugeordneten Räder mit Hilfe einer radstandbasierten Vorausschau-Abschätzung erfolgt, wobei die Vertikalauslenkungen der Räder der Hinterachse auf Basis der Vertikalauslenkung der Räder der Vorderachse sowie auf Basis des Radstandes des Fahrzeuges abgeschätzt werden.The method is characterized in that the determination of information about vertical relative movements between the vehicle body and wheels for the wheels associated with a rear axle of the vehicle by means of a wheel base based look-ahead estimate, wherein the vertical deflections of the wheels of the rear axle based on the vertical deflection of the wheels of the Estimated on the basis of the wheelbase of the vehicle.

Der vorliegenden Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, in einem Verfahren bzw. einer Vorrichtung zur Dämpferregelung die Anzahl erforderlicher Höhensensoren dadurch zu reduzieren, dass Höhensensoren an der Hinterachse dadurch ersetzt werden, dass insoweit Vertikal-Relativbewegungen zwischen Fahrzeugkarosserie und Rädern im Wege einer radstandbasierten Vorausschau-Abschätzung ermittelt werden.The present invention is based in particular on the concept of reducing the number of height sensors required in a method and / or a device for damping control by replacing height sensors on the rear axle by introducing vertical relative movements between them Vehicle body and wheels are determined by way of a radar-based forecast estimate.

Dabei werden sowohl miteinander verknüpfte Sensorinformationen (”Sensorfusion”) als auch Radstandinformationen genutzt. Die Sensorfusion basiert auf den messtechnisch ermittelten Signalen für den Karosseriezustand und den gemessenen Vertikal-Relativbewegungen zwischen den Vorderrädern und der Karosserie. Die Radstandinformation bzw. radstandbasierte Vorhersage beruht auf der Tatsache, dass sich nach einer bestimmten Zeitspanne Δt die Hinterräder über dasselbe Fahrbahnprofil hinweg bewegen wie die Vorderräder, wobei diese Zeitspanne Δt als Quotient der Radstandlänge L und der Fahrzeuggeschwindigkeit V gegeben ist.Both linked sensor information ("sensor fusion") and wheelbase information are used. The sensor fusion is based on the metrologically determined signals for the body condition and the measured vertical relative movements between the front wheels and the body. The wheelbase-based prediction is based on the fact that after a certain period .DELTA.t the rear wheels on the same lane profile move away as the front wheels, this period .DELTA.t is given as a quotient of the wheelbase length L and the vehicle speed V.

Im Ergebnis können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Komplexität und Kosten der Dämpferregelung wesentlich reduziert werden.As a result, complexity and cost of damper control can be substantially reduced with the method according to the invention.

Gemäß einer Ausführungsform werden unter Verwendung eines Hochpassfilters nur Vertikalauslenkungen mit einer Frequenz oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes berücksichtigt. Dieser Schwellenwert kann insbesondere 10 Hz betragen.According to one embodiment, only vertical deflections having a frequency above a predetermined threshold value are taken into account using a high-pass filter. This threshold may be 10 Hz in particular.

Die Erfindung beinhaltet weiter insbesondere das Konzept, Relativauslenkungen bzw. -bewegungen zwischen Fahrzeugkarosserie und der Vorderachse des Fahrzeugs zugeordneten Rädern anhand einer Vorausschau-Abschätzung auf die Hinterachse zur übertragen. Hierdurch kann im Ergebnis unter Verwendung von lediglich zwei vorderachsenseitigen Höhensensoren eine Abschätzung der Absolutbewegungen der Hinterräder erfolgen, welche wiederum benötigt wird, um ein semiaktives Aufhängungssystem im Hochfrequenzbereich bei Auslenkungen bis zu 10 Hz anzusteuern bzw. zu regeln und hierbei das Handling sowie Sicherheitsverhalten des Fahrzeugs zu verbessern.The invention further includes, in particular, the concept of transmitting relative deflections or movements between the vehicle body and the wheels assigned to the front axle of the vehicle on the basis of a foresight estimate on the rear axle. As a result, as a result, using only two front axle side height sensors, an estimation of the absolute movements of the rear wheels, which in turn is required to control a semiaktives suspension system in the high frequency range at deflections up to 10 Hz or to regulate and thereby the handling and safety behavior of the vehicle improve.

Dabei unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren von herkömmlichen Ansätzen insbesondere dadurch, dass weder Beschleunigungs- noch Laser- oder Kamerasensoren zur Dämpferregelung verwendet werden, da erfindungsgemäß ausschließlich eine auf (vertikalen) Radauslenkungen basierende Regelung implementiert wird.In this case, the inventive method differs from conventional approaches in particular in that neither acceleration nor laser or camera sensors are used for damper control, since according to the invention only a (vertical) Radauslenkungen based control is implemented.

Insbesondere kann bei der erfindungsgemäßen Dämpferregelung bzw. bei der Abschätzung der Vertikalauslenkungen der Räder der Hinterachse ein Hochpassfilter verwendet werden mit der Folge, dass lediglich Auslenkungen mit einer oberhalb eines Schwellenwertes liegenden Frequenz berücksichtigt werden. In Ausführungsformen der Erfindung kann dieser Schwellenwert z. B. 10 Hz betragen.In particular, in the damper control according to the invention or in the estimation of the vertical deflections of the wheels of the rear axle, a high-pass filter can be used, with the result that only deflections with a frequency above a threshold value are taken into account. In embodiments of the invention, this threshold z. B. 10 Hz.

Mit anderen Worten werden vorzugsweise, z. B. durch Verwendung eines 10 Hz-Hochpassfilters, erfindungsgemäß nur die – fahrsicherheitsrelevanten – höherfrequenten Auslenkungen bzw. Störungen berücksichtigt, nicht aber die niederfrequenten Schwankungen (welche von der ”normalen” Fahrdynamikregelung ausgeregelt werden können).In other words, preferably, z. B. by using a 10 Hz high-pass filter, according to the invention only the - driving safety relevant - higher-frequency deflections or disturbances into account, but not the low-frequency fluctuations (which can be compensated by the "normal" vehicle dynamics control).

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Ermittlung der Informationen über vertikale Relativbewegungen zwischen Fahrzeugkarosserie und Rädern anhand einer Messung mit genau zwei Höhensensoren.According to one embodiment, the determination of the information about vertical relative movements between the vehicle body and wheels takes place on the basis of a measurement with exactly two height sensors.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Dämpferregelung ohne Nutzung von Beschleunigungssensoren oder kamerabasierten Sensoren.According to one embodiment, the damper control takes place without the use of acceleration sensors or camera-based sensors.

Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung, welche dazu konfiguriert ist, ein Verfahren mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen durchzuführen. Zu Vorteilen und bevorzugten Ausgestaltungen der Vorrichtung wird auf die vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Bezug genommen.The invention further relates to a device which is configured to perform a method with the features described above. For advantages and preferred embodiments of the device reference is made to the above statements in connection with the method according to the invention.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.Further embodiments of the invention are described in the description and the dependent claims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen näher erläutert.The invention will be explained below with reference to an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen:Show it:

1 ein Blockdiagramm zur Erläuterung wesentlicher Komponenten bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und 1 a block diagram for explaining essential components in the implementation of the method according to the invention; and

2a–b Diagramme zum Vergleich von gemäß der Erfindung erhaltenen Resultaten mit Ergebnissen einer modellbasierten Simulation. 2a -B diagrams for comparing results obtained according to the invention with results of a model-based simulation.

1 zeigt zunächst ein Blockdiagramm zur Erläuterung wesentlicher Komponenten bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 1 initially shows a block diagram for explaining essential components in carrying out the method according to the invention.

Gemäß 1 erfolgt bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Dämpferregelung in einem mit ”20” bezeichneten Funktionsblock eine Abschätzung der Karosserie- und Radzustände auf Basis von Informationen sowohl über Relativbewegungen zwischen Fahrzeugkarosserie und Rädern als auch von Informationen betreffend die Bewegung der Fahrzeugkarosserie, wobei hierzu sowohl Signale eines Sensorclusters (”Inertialsensoren”) 10, Signale von Höhensensoren 11 und 12, welche den Rädern der Vorderachse des Fahrzeuges zugeordnet sind, als auch CAN-Signale 13 verwendet werden.According to 1 takes place in a method according to the invention for damper control in a " 20 "Function block described an estimate of the body and wheel conditions based on information about both relative movements between the vehicle body and wheels and information regarding the movement of the vehicle body, in which both signals of a sensor cluster (" inertial sensors ") 10 , Signals from height sensors 11 and 12 , which are assigned to the wheels of the front axle of the vehicle, as well as CAN signals 13 be used.

Anhand dieser im Funktionsblock 20 vorgenommenen Abschätzung der Karosserie- und Radzustände erfolgt die eigentliche elektronische Dämpferregelung (”CCD-Regelung”, CCD = ”Continuously Controlled Damping”) im Funktionsblock 30, wobei zur Verringerung von Bewegungen des Fahrzeuges um die Vertikal-, Längs- bzw. Querachse (d. h. von Seitenneigungs- und Nickbewegungen) die entsprechenden Dämpfer an den Rädern des Fahrzeuges entsprechend angesteuert werden. In 1 ist der Dämpfer des linken Vorderrades (= VL) mit ”41”, der Dämpfer des rechten Vorderrades (= VR) mit ”42”, der Dämpfer des linken Hinterrades (= HL) mit ”43” und der Dämpfer des rechten Hinterrades (= HR) mit ”44” bezeichnet.Based on this in the function block 20 The assessment of the body and wheel conditions carried out the actual electronic damper control ("CCD", CCD = "Continuously Controlled Damping") in the function block 30 in which, in order to reduce movements of the vehicle about the vertical, longitudinal or transverse axis (ie of side tilt and pitching movements), the corresponding dampers on the wheels of the vehicle are driven accordingly. In 1 is the damper of the left front wheel (= VL) with " 41 ", The damper of the right front wheel (= VR) with" 42 ", The damper of the left rear wheel (= HL) with" 43 "And the damper of the right rear wheel (= HR) with" 44 " designated.

Wie bereits aus 1 ersichtlich ist, werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der Vorrichtung zur Dämpferregelung außer den beiden Höhensensoren 11 und 12 an der Vorderachse des Fahrzeuges keine weiteren Höhensensoren benötigt, da für die Räder der Hinterachse die Ermittlung der zur Dämpferregelung ebenfalls erforderlichen Informationen betreffend die vertikal Relativbewegung zwischen der Fahrzeugkarosserie und diesen Rädern mit Hilfe einer im Weiteren erläuterten radstandbasierten Vorausschau-Abschätzung ermittelt werden.As already out 1 it can be seen are in the method and the device for damper control except the two height sensors 11 and 12 No further height sensors are required at the front axle of the vehicle since the determination of the information necessary for damper control regarding the vertical relative movement between the vehicle body and these wheels is also determined for the wheels of the rear axle with the aid of a radar-based forecast estimation explained below.

Im Weiteren werden die am Schwerpunkt des Fahrzeuges bzw. der Karosserie gemessenen Größen wie folgt bezeichnet: Die Vertikalauslenkung der Karosserie wird mit Zb, der Wankwinkel mit ψb und der Nickwinkel mit φb bezeichnet. Die Abstände von Vorder- und Hinterachse zum Schwerpunkt und die Radspur sind mit lf, lr und b bezeichnet worden.In the following, the variables measured at the center of gravity of the vehicle or the body are designated as follows: The vertical deflection of the body is denoted by Z b , the roll angle by ψ b and the pitch angle by φ b . The distances from the front and rear axles to the center of gravity and the wheel track have been designated l f , l r and b.

Figure DE102017206055A1_0002
Figure DE102017206055A1_0002

Hieraus ergeben sich die Vertikalauslenkungen der Karosserie an den vier Fahrzeugecken, welche im Weiteren mit

Figure DE102017206055A1_0003
(vorne links),
Figure DE102017206055A1_0004
(vorne rechts),
Figure DE102017206055A1_0005
(hinten links) und
Figure DE102017206055A1_0006
(hinten rechts) bezeichnet werden. Die Messung an den beiden Höhensensoren an der Vorderachse ergeben die Relativbewegung bzw. Vertikalauslenkung zwischen Karosserie und dem jeweiligen Rad zu ΔZfl und ΔZfr. Hieraus können die jeweiligen Vertikalauslenkungen der Räder an der Vorderachse
Figure DE102017206055A1_0007
(vorne links) und
Figure DE102017206055A1_0008
(vorne rechts) ermittelt werden.This results in the vertical deflections of the body at the four vehicle corners, which in the following with
Figure DE102017206055A1_0003
(Left in the front),
Figure DE102017206055A1_0004
(front right),
Figure DE102017206055A1_0005
(back left) and
Figure DE102017206055A1_0006
(rear right). The measurement on the two height sensors on the front axle give the relative movement or vertical deflection between the body and the respective wheel to ΔZ fl and ΔZ fr . From this, the respective vertical deflections of the wheels on the front axle
Figure DE102017206055A1_0007
(front left) and
Figure DE102017206055A1_0008
(front right).

Unbekannt sind somit noch die jeweiligen Vertikalauslenkungen der Räder an der Hinterachse

Figure DE102017206055A1_0009
(hinten links) und
Figure DE102017206055A1_0010
(hinten rechts). Insoweit wird nun eine radstandbasierte Vorausschau auf Basis der Überlegung getroffen, dass sich nach einer Zeitspanne Δt die Hinterräder über dasselbe Fahrbahnprofil hinweg bewegen wie die Vorderräder, wobei diese Zeitspanne Δt als Quotient aus Radstandlänge L und Fahrzeuggeschwindigkeit V gegeben ist, d. h. es gilt: Δt = L / V (2) Unknown are thus still the respective vertical deflections of the wheels on the rear axle
Figure DE102017206055A1_0009
(back left) and
Figure DE102017206055A1_0010
(back right). In that regard, a radar-based forecast is now based on the consideration that after a period Δt the rear wheels on the same lane profile move away as the front wheels, said time interval .DELTA.t is given as a quotient of wheel length L and vehicle speed V, ie it applies: Δt = L / V (2)

Im Folgenden erfolgt unter Ausnutzung dieses Umstandes eine Lösung der jeweiligen Bewegungsgleichungen der Vorder- bzw. Hinterräder.In the following, taking advantage of this circumstance, a solution of the respective equations of motion of the front and rear wheels takes place.

Zum Beispiel lauten die Bewegungsgleichungen für das linke Vorderrad:

Figure DE102017206055A1_0011
For example, the equations of motion for the left front wheel are:
Figure DE102017206055A1_0011

Hier und im Weiteren sind mit ”M” die jeweiligen Massen und mit ”Z” die jeweiligen Vertikalauslenkungen der Räder (Index ”w”) bzw. der Karosserie (Index ”b”) bezeichnet. Mit ”K” sind die jeweiligen Steifigkeiten und mit ”C” die jeweiligen Dämpfungen der Fahrwerk (Index ”s”) bzw. der Reifen (Index ”t”) bezeichnet, wobei die betreffenden Größen für die Vorderräder mit tiefgestelltem ”f” und für die Hinterräder mit tiefgestelltem ”r” indiziert sind. Im Falle eines zweiten tiefgestellten Index ist insoweit im Weiteren die entsprechende Größe für ein linkes Rad mit ”l” und für ein rechtes Rad mit ”r” indiziert.Here and in the following, "M" denotes the respective masses and "Z" denotes the respective vertical deflections of the wheels (index "w") or the body (index "b"). With "K" are the respective stiffness and with "C" the respective damping of the chassis (index "s") and the tires (index "t") designated, the respective sizes for the front wheels with subscript "f" and for the rear wheels are indicated with subscript "r". In the case of a second subscript, the corresponding size for a left wheel is indicated with "l" and for a right wheel with "r".

Da sich nach einer Zeitspanne Δt die Hinterräder über dasselbe Fahrbahnprofil hinweg bewegen wie die Vorderräder, gilt nach Ablauf der Zeitspanne Δt.Since, after a period Δt, the rear wheels move over the same roadway profile as the front wheels, after the time span Δt has elapsed.

Figure DE102017206055A1_0012
Figure DE102017206055A1_0012

Die Bewegungsgleichungen der Hinterräder lauten:

Figure DE102017206055A1_0013
The equations of motion of the rear wheels are:
Figure DE102017206055A1_0013

Aus (5) und (9) folgt

Figure DE102017206055A1_0014
From (5) and (9) follows
Figure DE102017206055A1_0014

Hieraus folgt:

Figure DE102017206055A1_0015
It follows:
Figure DE102017206055A1_0015

Es folgt:

Figure DE102017206055A1_0016
und mit Ktf = Ktr = Kt ergibt sich
Figure DE102017206055A1_0017
It follows:
Figure DE102017206055A1_0016
and K tf = K tr = K t
Figure DE102017206055A1_0017

Diese Bewegungsgleichung (13) in Zusammenhang mit dem erwähnten Hochpassfilter (mit einer Grenzfrequenz von typischerweise ca. 10 Hz) kann zur Bestimmung der absoluten Vertikalauslenkungen für die Hinterräder verwendet werden. Eine Fahrwerkssteuerung unter Berücksichtigung dieser Auslenkungen kann die Handhabbarkeit und die Sicherheit des Fahrzeuges verbessern, beispielsweise hinsichtlich des Verhaltens bei Überfahren größerer und/oder tieferer Schlaglöcher (”pothole driving events”). This equation of motion (13) in connection with the mentioned high-pass filter (with a cutoff frequency of typically about 10 Hz) can be used to determine the absolute vertical deflections for the rear wheels. A chassis control in consideration of these deflections can improve the handling and safety of the vehicle, for example with regard to the behavior when driving over larger and / or deeper potholes ("pothole driving events").

In 2a und 2b sind Diagramme zum Vergleich von gemäß der Erfindung erhaltenen Resultaten mit Ergebnis einer modellbasierten Simulation für unterschiedliche Bereiche der Zeitskala aufgetragen. Ein Vergleich der jeweiligen Kurven zeigt eine sehr gute Übereinstimmung der erfindungsgemäß erhaltenen Resultate mit denjenigen der modellbasierten Simulation.In 2a and 2 B diagrams are plotted for the comparison of results obtained according to the invention with the result of a model-based simulation for different ranges of the time scale. A comparison of the respective curves shows a very good agreement of the results obtained according to the invention with those of the model-based simulation.

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Claims (6)

Verfahren zur Dämpferregelung in einem Fahrzeug, wobei eine Dämpfung von Bewegungen des Fahrzeuges um die Vertikal-, Längs- und Querachse auf Basis einer Ermittlung sowohl von Informationen über die Bewegung der Fahrzeugkarosserie als auch von Informationen über Vertikal-Relativbewegungen zwischen Fahrzeugkarosserie und Rädern erfolgt, wobei die Ermittlung der Informationen über Vertikal-Relativbewegungen zwischen Fahrzeugkarosserie und Rädern anhand von Messungen mit wenigstens zwei Höhensensoren erfolgt, welche den Rädern einer Vorderachse des Fahrzeuges zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung von Informationen über Vertikal-Relativbewegungen zwischen Fahrzeugkarosserie und Rädern für die einer Hinterachse des Fahrzeuges zugeordneten Räder mit Hilfe eine radstandbasierten Vorausschau-Abschätzung erfolgt, bei welcher die Vertikalauslenkungen der Räder der Hinterachse auf Basis der Vertikalauslenkung der Räder der Vorderachse sowie auf Basis des Radstandes und der Längsgeschwindigkeit des Fahrzeuges abgeschätzt werden.A method for damping control in a vehicle, wherein damping of movements of the vehicle about the vertical, longitudinal and transverse axis on the basis of a determination of both information about the movement of the vehicle body and information about vertical relative movements between the vehicle body and wheels takes place the determination of the information about vertical relative movements between the vehicle body and wheels based on measurements with at least two height sensors, which are assigned to the wheels of a front axle of the vehicle, characterized in that the determination of information about vertical relative movements between the vehicle body and wheels for the one Assigned to the rear axle of the vehicle associated wheels using a wheel base based look-ahead estimation, in which the vertical deflections of the wheels of the rear axle based on the vertical deflection of the wheels of the front axle and based on the Ra dstandes and the longitudinal speed of the vehicle can be estimated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Abschätzung der Vertikalauslenkungen der Räder der Hinterachse unter Verwendung eines Hochpassfilters nur Vertikalauslenkungen mit einer Frequenz oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes berücksichtigt werden.A method according to claim 1, characterized in that in the estimation of the vertical deflections of the wheels of the rear axle using a high-pass filter only vertical deflections are considered with a frequency above a predetermined threshold value. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Schwellenwert 10 Hz beträgt.A method according to claim 2, characterized in that this threshold is 10 Hz. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Informationen über Relativbewegungen zwischen Fahrzeugkarosserie und Rädern anhand einer Messung mit genau zwei Höhensensoren erfolgt.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the determination of the information about relative movements between the vehicle body and wheels takes place on the basis of a measurement with exactly two height sensors. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpferregelung ohne Nutzung von Beschleunigungssensoren oder kamerabasierten Sensoren erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the damper control takes place without the use of acceleration sensors or camera-based sensors. Vorrichtung zur Dämpferregelung in einem Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung dazu konfiguriert ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.A device for damping control in a vehicle, characterized in that the device is configured to perform a method according to any one of the preceding claims.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022061561A (en) * 2020-10-07 2022-04-19 トヨタ自動車株式会社 Vibration control device and data management device
DE102021114120B4 (en) 2020-06-08 2023-04-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle driving condition control apparatus and vehicle driving condition control method
DE102019126745B4 (en) 2018-12-06 2023-09-28 Hyundai Motor Company Damper control method for a vehicle
US11932074B2 (en) 2020-04-28 2024-03-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Damping control device for vehicle, damping control system, damping control method, and data providing device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2618368A (en) * 2022-05-05 2023-11-08 Jaguar Land Rover Ltd Kerb strike load management

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19605504A1 (en) 1995-02-14 1996-08-22 Unisia Jecs Corp Suspension control system for a motor vehicle
DE10012131A1 (en) 2000-03-13 2001-09-27 Bosch Gmbh Robert System for regulating vehicle chassis-suspension-wheels has 3 facilities for determine respectively road surface irregularities and chassis-suspension-wheels parameters

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010048260B4 (en) * 2010-10-12 2016-03-10 Volkswagen Ag Automatic determination of a compression travel of a wheel of a vehicle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19605504A1 (en) 1995-02-14 1996-08-22 Unisia Jecs Corp Suspension control system for a motor vehicle
DE10012131A1 (en) 2000-03-13 2001-09-27 Bosch Gmbh Robert System for regulating vehicle chassis-suspension-wheels has 3 facilities for determine respectively road surface irregularities and chassis-suspension-wheels parameters

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019126745B4 (en) 2018-12-06 2023-09-28 Hyundai Motor Company Damper control method for a vehicle
US11932074B2 (en) 2020-04-28 2024-03-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Damping control device for vehicle, damping control system, damping control method, and data providing device
DE102021114120B4 (en) 2020-06-08 2023-04-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle driving condition control apparatus and vehicle driving condition control method
US11897301B2 (en) 2020-06-08 2024-02-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle travel state control device and vehicle travel state control method
JP2022061561A (en) * 2020-10-07 2022-04-19 トヨタ自動車株式会社 Vibration control device and data management device
JP7307404B2 (en) 2020-10-07 2023-07-12 トヨタ自動車株式会社 Damping control device and data management device

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