DE112017004865T5

DE112017004865T5 - Federungssteuervorrichtung

Info

Publication number: DE112017004865T5
Application number: DE112017004865.6T
Authority: DE
Inventors: Ryusuke Hirao; Kentaro Kasuya
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2016-09-28
Filing date: 2017-09-13
Publication date: 2019-06-27
Anticipated expiration: 2037-09-14
Also published as: WO2018061770A1; JP6628893B2; JPWO2018061770A1; CN109715421A; KR20190038925A; US20190255903A1; US10926602B2; DE112017004865B4; KR102174283B1; CN109715421B

Abstract

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Federungssteuereinrichtung bereitzustellen, die es gestattet, dass ein Fahrzeugzustand leicht unter Verwendung eines Fahrzeughöhensensors abgeschätzt wird. Eine Steuerung 11 beinhaltet einen externen Kraftschätzteil 31, der eine an eine Fahrzeugkarosserie angelegte externe Kraft aus einem Versatz, der aus einem Fahrzeughöhensensor 10 berechnet ist, berechnet, einen Vertikalkraft-Rechenteil 32A, der eine Vertikalkraft der Fahrzeugkarosserie 1 aus der berechneten externen Kraft berechnet, einen Federungsbeschleunigungs-Rechenteil 32B, der eine Beschleunigung aus der berechneten Vertikalkraft berechnet, einen Filterteil 32C, der eine Federungsgeschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie 1 aus der berechneten Beschleunigung abschätzt und einen Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungsteil 14, der eine Dämpfungs-Charakteristik, basierend auf der abgeschätzten Federungsgeschwindigkeit erfasst.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Federungssteuereinrichtung, die an einem Fahrzeug montiert ist, wie etwa einem Automobil, und konfiguriert ist, eine Vibration des Fahrzeugs zu steuern.
HINTERGRUND
Allgemein ist als eine an einem Fahrzeug, wie etwa einem Automobil, montierte Federungssteuereinrichtung eine Einrichtung bekannt, die mit einem Steuerdämpfer (einem Stoßdämpfer) versehen ist, der in der Lage ist, eine justierbare Dämpfungskraft zwischen einer Fahrzeugkarosserie in jeder Achse auszuüben und konfiguriert ist, eine Charakteristik der Dämpfungskraft, welche durch die Steuerdämpfer auszuüben ist, unter Verwendung einer Steuerung zu justieren (siehe beispielsweise PTL 1).
ZITATELISTE
PATENTLITERATUR
[PTL 1] Japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungs-Nr. 2001-287528
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Dann offenbart PTL 1 eine Konfiguration, die einen Fahrzeugzustand unter Verwendung eines Beobachters aus Information, die aus einem Fahrzeughöhensensor eingegeben ist, abschätzt. Jedoch geht der Beobachter mit einer Matrixrechnung einher und daher tendiert die Berechnung dazu, kompliziert zu sein. Weiter involviert diese Konfiguration ein Problem, zu einem Anstieg bei der Anzahl von Tuning-Parametern zu führen und macht somit das Tuning schwierig, weil ein Gewicht ausgelegt sein sollte, den Beobachter zu berechnen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Federungssteuereinrichtung bereitzustellen, die es gestattet, dass der Fahrzeugzustand leicht unter Verwendung des Fahrzeughöhensensors abgeschätzt wird.
PROBLEMLÖSUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Federungssteuereinrichtung einen dämpfungskraft-justierbaren Stoßdämpfer, der zwischen einer Fahrzeugkarosserie eines Fahrzeugs und jedem von vier Rädern angeordnet ist und eine Dämpfungs-Charakteristik aufweist, die anhand einer Anweisung von außerhalb variiert, einen Fahrzeughöhensensor, der an jedem der Räder der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist und eine Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, die Dämpfungs-Charakteristik zu steuern. Die Steuerung beinhaltet eine Externkraft-Recheneinheit, die konfiguriert ist, eine an die Fahrzeugkarosserie angelegte externe Kraft aus einem aus dem Fahrzeughöhensensor berechneten Versatz zu berechnen, eine Vertikalkraft-Recheneinheit, die konfiguriert ist, eine Vertikalkraft auf die Fahrzeugkarosserie aus dieser berechneten externen Kraft zu erfassen, eine Beschleunigungs-Recheneinheit, die konfiguriert ist, eine Beschleunigung aus der durch die Vertikalkraft-Recheneinheit erfassten vertikalen Kraft zu berechnen, eine Federungsgeschwindigkeits-Schätzeinheit, die konfiguriert ist, eine gefederte Geschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie aus der durch die Beschleunigungs-Recheneinheit berechneten Beschleunigung abzuschätzen, und eine Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist, die Dämpfungs-Charakteristik basierend auf der abgeschätzten gefederten Geschwindigkeit zu erfassen, welche durch die Federungsgeschwindigkeits-Schätzeinheit erfasst wird.
Gemäß dem einen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Fahrzeugzustand leicht unter Verwendung des Vertikalhöhensensors abgeschätzt werden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Fahrzeug illustriert, auf welches eine Federungssteuereinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer in 1 illustrierten Steuerung illustriert.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine vertikale BLQ, eine Roll-BLQ, ein Dämpfungskoeffizienten-Kennfeld und dergleichen, die in 2 illustriert sind, illustriert.
4 ist ein Blockdiagramm, das einen in 2 illustrierten Dämpfungskoeffizienten-Grenzteil illustriert.
5 illustriert einen in 4 illustrierten Maximal-Dämpfungskoeffizient-Rechenteil.
6 ist ein Blockdiagramm, das einen in 2 illustrierten Zustandsschätzteil illustriert.
7 ist ein Blockdiagramm, das einen in 6 illustrierten Stabilisierer-Reaktionskraft-Rechenteil illustriert.
8 ist ein Blockdiagramm, das einen Schwerpunkt-Federungsgeschwindigkeits-Rechenteil, der in 6 illustriert ist, illustriert.
9 ist ein Blockdiagramm, das einen in 6 illustrierten Pitch-Raten-Rechenteil illustriert.
10 ist ein Blockdiagramm, das einen in 6 illustrierten Rollraten-Rechenteil illustriert.
11 ist ein Blockdiagramm, das einen in 6 illustrierten Federungsmassen-Rechenteil illustriert.
12 illustriert ein auf eine Vertikalbewegung gerichtetes Steuerentwurfsmodell.
13 illustriert ein vertikales Modell, das verwendet wird, um das Roll-BLQ zu entwerfen.
14 illustriert ein Fahrzeugmodell, das verwendet wird, um den Zustandsschätzteil zu entwerfen.
15 illustriert eine Linie, die eine Charakteristik einer Änderung bei einer Federungsgeschwindigkeit über die Zeit in Bezug auf jedes der vier Räder repräsentiert.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der nachfolgenden Beschreibung wird eine Federungssteuereinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, basierend auf einem Beispiel, beschrieben, in welchem die Federungssteuereinrichtung auf beispielsweise ein Vierrad-Automobil anzuwenden ist.
Zum Vermeiden der Komplikation der Beschreibung wird die Federungssteuereinrichtung beschrieben, wobei Indexe, die Front rechts (FR), Front links (FL), Heck rechts (RR) und Heck links (RL) angeben, zu Bezugszeichen hinzugefügt werden. Wenn Front rechts, Front links, Heck rechts und Heck links gemeinsam bezeichnet werden, werden sie mit dem Index beschrieben, von dem das Bezugszeichen entfernt ist. Ähnlich wird die Federungssteuereinrichtung beschrieben, wobei Front (F) und Heck (R) angebende Indizes zu den Bezugszeichen hinzugefügt werden. Wenn Front und Heck gemeinsam bezeichnet werden, werden sie mit dem aus dem Bezugszeichen entfernten Index beschrieben.
In 1 bildet eine Fahrzeugkarosserie 1 eine Hauptstruktur des Fahrzeugs. Beispielsweise sind ein rechtes Vorderrad 2FR, ein linkes Vorderrad 2FL, ein rechtes Hinterrad 2RR und ein linkes Hinterrad 2RL (gemeinsam als das Rad 2 bezeichnet) unter Fahrzeugkarosserie 1 vorgesehen. Das Rad 2 beinhaltet einen Reifen 3. Der Reifen 3 fungiert als eine Feder, die feine Rauheit einer Straßenoberfläche absorbiert.
Weiter ist ein Stabilisierer 4F zwischen dem rechten Vorderrad 2FR und dem linken Vorderrad 2FL (wie 14) vorgesehen. Ähnlich ist ein Stabilisierer 4R auch zwischen dem rechten Hinterrad 2RR und dem linken Hinterrad 2RL vorgesehen. Dieser Stabilisator 4 ist ein Stabilisier-Mechanismus, der am Fahrzeug vorgesehen ist. Der Stabilisator 4 ist an der Fahrzeugkarosserie 1 über beispielsweise ein Paar von Installationsbuchsen installiert, welche seitlich voneinander beabstandet sind. Dann erzeugt der Stabilisator 4F auf der Frontseite eine Stabilisier-Reaktionskraft FstbF anhand der Torsionsstarrheit aufgrund der Erzeugung eines Rollens oder einer Differenz bei einer vertikalen Bewegung zwischen dem rechten Vorderrad 2FR und dem linken Vorderrad 2FL. Ähnlich erzeugt der Stabilisator 4R auf der Heckseite eine Stabilisier-Reaktionskraft FstbR gemäß der Torsionsstarrheit aufgrund der Erzeugung eines Rollens oder einer Differenz bei einer vertikalen Bewegung zwischen dem rechten Hinterrad 2RR und dem linken Hinterrad 2RL.
Eine Federungseinrichtung 5 auf der Vorderradseite ist zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2 (dem rechten Vorderrad 2FR und dem linken Vorderrad 2FL) angeordnet. Wie in 1 illustriert, beinhaltet die Federungseinrichtung 5 eine Schraubenfeder 6 als eine Federungsfeder und einen Dämpfkraft-justierbaren Dämpfer (nachfolgend als der Dämpfer 7 bezeichnet) als einen Dämpfungskraft-justierbaren Stoßdämpfer, der zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und jedem der vier Räder 2 angeordnet ist, während er parallel zur Schraubenfeder 6 vorgesehen ist.
Eine Federungseinrichtung 8 auf der Hinterradseite ist zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2 (dem rechten Hinterrad 2RR und dem linken Hinterrad 2RL) angebracht. Die Federungseinrichtung 8 beinhaltet eine Luftfeder 9 und der zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und jedem der Räder 2 angeordnete Dämpfer 7, während er parallel zur Luftfeder 9 angeordnet ist. Diese Federungseinrichtung 8 bildet einen Luftnivellierer, der in Kombination mit einer Schraubenfeder verwendet wird. Die Federungseinrichtung 8 dient dazu, eine Fahrzeughöhe zu justieren, welche eine Distanz zwischen dem Rad 2 und der Fahrzeugkarosserie 1 ist, aufgrund der Zufuhr oder dem Ablassen von Luft als Hydraulikfluid zu oder aus der Luftfeder 9.
Nun wird der Dämpfer 7 jeder der Federungseinrichtungen 5 und 8 unter Verwendung eines Dämpfungskraft-justierbaren hydraulischen Stoßdämpfers konstruiert, wie etwa eines halbaktiven Dämpfers. Dieser Dämpfer 7 ist mit einem Aktuator 7A ausgerüstet, der durch ein Dämpfungskraft-Justierventil oder dergleichen zum Justieren einer Charakteristik einer erzeugten Dämpfungskraft (einer Dämpfungskraft-Charakteristik) von einer harten Charakteristik (einer hohen Charakteristik) zu einer weichen Charakteristik (einer niedrigeren Charakteristik) ausgeführt ist.
Die Dämpfungs-Charakteristik des Dämpfers 7 ändert sich anhand einer Anweisung, die von außerhalb eingegeben wird. Spezifischer wird die Dämpfungskraft-Charakteristik des Dämpfers 7 anhand einer Relativgeschwindigkeit x* zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2 und einem Ziel-Dämpfungskoeffizienten C0 (einem korrigierten Dämpfungskoeffizienten Ca) justiert. Spezifischer gibt die Steuerung 11 einen Anweisungsstrom i entsprechend einer Relativgeschwindigkeit x* und dem Ziel-Dämpfungskoeffizienten C0 aus. Der Dämpfer 7 erzeugt eine Dämpfungskraft entsprechend dem Anweisungsstrom i, der aus der Steuerung 11 ausgegeben wird.
Ein Fahrzeughöhensensor 10 ist an jedem der Räder der Fahrzeugkarosserie 1 vorgesehen. Der Fahrzeughöhensensor 10 ist eine Fahrzeughöhen-Detektionsvorrichtung und detektiert eine Fahrzeughöhe anhand der Ausdehnung oder Kompression einer Federungseinrichtung 5 oder 8. Der Fahrzeughöhensensor 10 gibt ein Signal, das die detektierte Fahrzeughöhe angibt, an die Steuerung 11 aus.
Die Steuerung 11 beinhaltet einen Mikrocomputer und dergleichen und bildet eine Steuervorrichtung, welche die Dämpfungs-Charakteristik steuert. Eine Eingabeseite der Steuerung 11 ist mit dem Fahrzeughöhensensor 10 verbunden und ist auch mit einem CAN 12 (einem Controller Area Network) verbunden, mit welchem verschiedene Arten von Information wie etwa eine Fahrzeuggeschwindigkeit und ein Druck Pas der Luftfeder 9 gesendet werden. Durch diese Verbindungen erfasst die Steuerung 11 die Information, wie etwa die Fahrzeughöhe, die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Druck Pas der Luftfeder 9. Weiter ist eine Ausgangsseite der Steuerung 11 mit dem Aktuator 7A des Dämpfers 7 verbunden. Die Steuerung 11 schätzt eine Federungsgeschwindigkeit Vcg der Fahrzeugkarosserie 1 basierend auf der Information, wie etwa der Fahrzeughöhe, ab. Die Steuerung 11 erfasst eine Dämpfungs-Charakteristik, die der Dämpfer 7 erzeugen sollte, basierend auf der abgeschätzten Federungsgeschwindigkeit Vcg. Die Steuerung 11 gibt den Anweisungsstrom i gemäß der erfassten Dämpfungs-Charakteristik an den Aktuator 7A aus, wodurch die Dämpfungs-Charakteristik des Dämpfers 7 gesteuert wird.
Wie in 2 illustriert, beinhaltet die Steuerung 11 einen Zustandsschätzteil 13 und einen Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungsteil 14. Der Zustandsschätzteil 13 schätzt einen Zustand des Fahrzeugs ab. Der Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungsteil 14 erfasst die Dämpfungs-Charakteristik, basierend auf einem Ergebnis der Abschätzung durch den Zustandsschätzteil 13. Der Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungsteil 14 bildet eine Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungseinheit, welche die Dämpfungs-Charakteristik basierend auf der durch einen Filterteil 32C erfassten geschätzte Federungsgeschwindigkeit Vcd erfasst, der unten beschrieben wird.
Nunmehr wird der Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungsteil 14 basierend auf einer Logik unter Berücksichtigung einer Vertikalbewegung jedes der Räder und einer Rollbewegung der Fahrzeugkarosserie konstituiert, welche bei der Skyhook-Steuerung berücksichtigt wird, um ein Steuergesetz mit einer ähnlichen Funktion wie die Skyhook-Steuerung zu erzielen. Daher verwendet der Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungsteil 14 eine Steuerlogik, die durch Entwerfen eines Steuersystems formuliert wird, welches die Vertikalbewegung handhabt, und eines Steuersystems, welches die Rollbewegung individuell unabhängig handhabt, und sie integriert. Dies gestattet das Tunen von Parametern entsprechend der vertikalen Bewegung und der Rollbewegung, auch unabhängig eingestellt zu werden, wodurch die Tuning-Flexibilität verbessert wird.
Zum Realisieren dieser Funktion beinhaltet das Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungsteil 14 ein Rollbewegungs-Hyperbol-Optimierungssteuerteil 15 (nachfolgend als ein Roll-BLQ 15 bezeichnet), der die Rollbewegung handhabt, einen Vertikalbewegungs-Hyperbol-Optimierungssteuerteil 16 (nachfolgend als ein Vertikal-BLQ 16 bezeichnet), der die Vertikalbewegung handhabt und ein Dämpfungskoeffizienten-Kennfeld 17 als einen Anweisungsstrom-Rechenteil.
Der Roll-BLQ 15 ist mit dem Zustandsschätzteil 13 über einen Rollraten-Rechenteil 18 und einen Rollbeobachter 19 verbunden. Der Rollraten-Rechenteil 18 ist mit einer Ausgangsseite des Zustandsschätzteils 13 verbunden und berechnet eine auf einen Schwerpunkt der Fahrzeugkarosserie 1 angewendeten Rollrate. Der Rollbeobachter 19 berechnet einen Schätzzustandsbetrag xroll, der einen Rollwinkel beinhaltet, aus der aus dem Rollraten-Rechenteil 18 ausgegebenen Rollrate. Der Roll-BLQ 5 berechnet eine Dämpfungskraft des Dämpfers 7 zum Reduzieren einer Rollvibration, basierend auf dem geschätzten Zustandsbetrag xroll, der aus dem Rollbeobachter 19 ausgegeben wird. Der Roll-BLQ 15 ist entworfen, basierend beispielsweise auf einem in 13 illustrierten Bewegungsmodell, das unter Berücksichtigung des Rollens vorbereitet wird. Das in 13 illustrierte Bewegungsmodell ist ein Einzelgrad-Freiheits-Rotationsbewegungsmodell einfachst als das unter Berücksichtigung des Rollens vorbereitete Fahrzeugmodell. Bei diesem Bewegungsmodell werden θ, x0R und x0L, I, ks, kstb, c, FR und RL, und W eingestellt, einen Rollwinkel der Fahrzeugkarosserie, jeweilige absolute Vertikalversetzungen an den linken und rechten Rädern auf einer Straßenoberfläche, ein Fahrzeugkarosserie-Roll-Trägheitsmoment, eine Federkonstante zwischen der Fahrzeugkarosserie und der ungefederten Seite, eine Federkonstante des Stabilisators, einen Dämpfer-Dämpfungskoeffizienten, externe Kräfte auf die linken und rechten Räder, die zwischen der Fahrzeugkarosserie und der ungefederten Seite angewendet werden, und eine Distanz zwischen jeder der Federungseinrichtungen 5L und 8L auf der linken Seite bzw. den Federungseinrichtungen 5R und 8L auf der rechten Seite repräsentieren.
Der Vertikal-BLQ 16 ist mit der Ausgangsseite des Zustandsschätzteils 13 verbunden. Der Vertikal-BLQ 16 berechnet einen Ziel-Dämpfungskoeffizienten C0 des Dämpfers 7 zum Reduzieren der Vertikalvibration und der Rollvibration, basierend auf dem geschätzten Zustandsbetrag x, der aus dem Zustandsschätzteil 13 ausgegeben wird, und der Dämpfungskraft zur Rollsteuerung, die aus dem Roll-BLQ 15 ausgegeben wird. Der Vertikal-BLQ 16 wird basierend auf beispielsweise einem in 12 illustrierten Steuer-Design-Modell entworfen. 12 illustriert das Steuer-Design-Modell in dem Fall, bei dem ein Satz der Federungseinrichtungen 5 oder 8 zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2 mittels eines Beispiels vorgesehen ist. Jedoch wird angenommen, dass die Federungseinrichtungen 5 und 8 so installiert sind, dass beispielsweise vier Sätze insgesamt individuell unabhängig zwischen den vier Rädern 2 und der Fahrzeugkarosserie 1 vorgesehen sind, und 12 illustriert schematisch nur einen Satz von ihnen. In diesem Modell werden zb, zt, z0, mb, mt, ks, kt c und f eingestellt, einen absoluten vertikalen Versatz der Fahrzeugkarosserie 1, einen absoluten vertikalen Versatz auf der ungefederten Seite, einen absoluten vertikalen Versatz auf der Straßenoberfläche, eine Masse der Fahrzeugkarosserie, eine Masse der ungefederten Seite, einen Federkoeffizienten zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und der ungefederten Seite, eine Reifenfederkonstante, einen Dämpfer-Dämpfungskoeffizienten bzw. eine Steuerkraft, die zwischen der Fahrzeugkarosserie und der ungefederten Seite angelegt wird, zu repräsentieren. Der absolute vertikale Versatz zb mit einem oben hinzugefügten Punktsymbol gibt ein Zeitdifferential des Versatzes zb an.
Weiter bereiten der Vertikal-BLQ 16 und der Roll-BLQ 15 eine Vielzahl von Typen (beispielsweise drei Typen) von Verstärkungen vor, die durch Lösen der Riccati-Gleichung aus einem Gewicht erfasst werden, welches eine schwebende Empfindung oder eine nickende Empfindung vorab betont, um ein Steuergesetz mit ähnlicher Adaptabilität zur Skyhook-Steuerung zu erzielen. Diese Verstärkungen werden in einem Kennfeld, an welchem Zeitplan-Parameter gsp und gspr (nachfolgend als die Parameter gsp und gspr bezeichnet) Eingänge sind, zugewiesen, und die Parameter gsp und gspr werden kontinuierlich geplant. Aufgrund dieser Konfiguration erzielen der Vertikal-BLQ 16 und der Roll-BLQ 15 eine Logik, in der die Verstärkung justiert werden kann.
Zum Realisieren dieser Funktion berechnet ein Verstärkungs-Zeitplanungsparameter-Rechenteil 20 (nachfolgend als ein GSP-Rechenteil 20 bezeichnet) die Parameter gsp und gspr anhand eines Zustands der Straßenoberfläche, basierend auf der aus dem CAN 12 erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Ergebnis einer Abschätzung zur Straßenoberfläche durch einen Straßenoberflächen-Bestimmungsteil 21. Dieser GSP-Rechenteil 20 gibt den Parameter gsp anhand der Vertikalbewegung an den Vertikal-BLQ 16 aus und gibt den Parameter gspr anhand der Rollbewegung an den Roll-BLQ 15 aus.
Dann bestimmt der Straßenoberflächen-Bestimmungsteil 21 den Zustand der Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug aktuell fährt, basierend auf beispielsweise dem Signal, welches die detektierte Fahrzeughöhe angibt, welche durch den Fahrzeughöhensensor 10 erfasst wird. Spezifischer bestimmt der Straßenoberflächen-Bestimmungsteil 21 eine „wellige Straße“, eine „schlechte Straße“, eine „übliche Straße“ und dergleichen, basierend auf einer Amplitude, einer Frequenz und dergleichen der Fahrzeughöhe. Der Straßenoberflächen-Bestimmungsteil 21 gibt das Ergebnis der Bestimmung zur Straßenoberfläche an den GSP-Rechenteil 20 aus.
Ein Dämpfungskoeffizienten-Grenzteil 22 schaltet einen Grenzwert des Dämpfungskoeffizienten, basierend auf Werten der Relativgeschwindigkeit x* und der Rollrate um, um ein Steuergesetz zu erzielen, das in der Lage ist, sowohl Rollunterdrückung als auch ein sanftes Fahrgefühl zu erfüllen. Zum Realisieren dieser Funktion berechnet der Dämpfungskoeffizienten-Grenzteil 22 den Grenzwert (einen Maximal-Dämpfungskoeffizienten Cmax) des Dämpfungskoeffizienten, basierend auf der Relativgeschwindigkeit x* und der Rollrate.
Nunmehr beinhaltet die Skyhook-Steuerung Kraftsteuerung, so dass der Anweisungswert unabsichtlich diskontinuierlich von einer Nullseite zu einer Plusseite (einer Minusseite) wechselt, wenn die Relativgeschwindigkeit x* um Null herum erreicht. Jedoch, weil der Dämpfungskoeffizient als die Eingabe desselben empfangen wird, kann die hyperbole Optimierungssteuerung eine plötzliche Änderung bei der Dämpfungskraft verhindern oder reduzieren, um somit die Vibration glatt zu dämpfen, indem eine Grenze beim Dämpfungskoeffizienten eingestellt wird.
Bei Verwendung dieser Charakteristik wird die Logik zum Ändern des Maximal-Dämpfungskoeffizienten Cmax gemäß der Relativgeschwindigkeit x* und der Rollrate, wie in 4 illustriert, aufgebaut. Spezifischer beinhaltet der Dämpfungskoeffizienten-Grenzteil 22 einen Tiefpassfilter 22A, einen Spitzenhalteteil 22B und einen Maximal-Dämpfungskoeffizienten-Rechenteil 22C. In diesem Fall gibt der Tiefpassfilter 22A eine Tieffrequenzkomponente der Rollrate aus. Der Spitzenhalteteil 22B hält eine Spitze eines aus dem Tiefpassfilter 22A ausgegebenen Signals und gibt es am Maximal-Dämpfungskoeffizienten-Rechenteil 22C ein. Zu dieser Zeit aktualisiert der Spitzenhalteteil 22B den Spitzenwert der Rollrate pro Zyklus. Der Maximal-Dämpfungskoeffizienten-Rechenteil 22C berechnet den Maximal-Dämpfungskoeffizienten Cmax basierend auf dem Spitzenwert der Rollrate, welche aus dem Spitzenhalteteil 22B ausgegeben wird, und der Relativgeschwindigkeit x*.
Wie in 5 illustriert, ist der Maximal-Dämpfungskoeffizienten-Rechenteil 22C konfiguriert, in der Lage zu sein, Werte des Dämpfungskoeffizienten (des Maximal-Dämpfungskoeffizienten Cmax) individuell auf einer Ausdehnungsseite und einer Kompressionsseite der Relativgeschwindigkeit x* einzustellen. Dies liegt daran, dass die meisten halbaktiven Dämpfer unterschiedliche Dämpfungskoeffizienten als entsprechende Dämpfungskoeffizienten auf der Ausdehnungsseite und der Kompressionsseite aufweisen und der Maximal-Dämpfungskoeffizienten-Rechenteil 22C konfiguriert ist, damit zurecht zu kommen. Weiter ist der Maximal-Dämpfungskoeffizienten-Rechenteil 22C konfiguriert, den Maximal-Dämpfungskoeffizienten Cmax anhand der Rollrate zu steigern.
Weiter ändert der Maximal-Dämpfungskoeffizienten-Rechenteil 22C den Maximal-Dämpfungskoeffizienten Cmax anhand des durch den Spitzenhalteteil 22B berechneten Spitzenwerts, das heißt dem Spitzenwert der Rollrate, welche pro Zyklus aktualisiert wird, um so dem Maximal-Dämpfungskoeffizienten Cmax zu gestatten, anhand des Wertes der Rollrate zu variieren. Weil die Relativgeschwindigkeit x* oft extreme Niedriggeschwindigkeit ist, werden ein Rollverhaltensauftritt, und das Begrenzen des Dämpfungskoeffizienten zu einer unbeabsichtigten Reduktion bei einer Leistungsfähigkeit des Unterdrückens des Rollverhaltens führen kann, ist der Maximal-Dämpfungskoeffizienten-Rechenteil 22C auf diese Weise für den Zweck konfiguriert, es zu verhindern. Jedoch führt diese Konfiguration zu einem unbeabsichtigten Anstieg bei der Grenze des Dämpfungskoeffizienten mit dem Ziel des Unterdrückens des Rollens, was leicht eine plötzliche Änderung bei der Dämpfungskraft verursacht. Die Leistungsfähigkeit des Unterdrückens des Rollens und eines Sprungs aufgrund der plötzlichen Änderung bei der Dämpfungskraft sind zwischen ihnen in einer Nachteilsbeziehung stehend.
Wie in 2 illustriert, vergleicht ein Minimalwertauswahlteil 23 den Maximal-Dämpfungskoeffizienten Cmax, der aus dem Dämpfungskoeffizienten-Grenzteil 22 ausgegeben wird, und den aus dem Vertikal-BLQ 16 ausgegebenen Ziel-Dämpfungskoeffizienten C0. Der Maximalwertauswahlteil 23 wählt einen kleineren des Maximal-Dämpfungskoeffizienten Cmax und des Ziel-Dämpfungskoeffizienten C0 aus, um den Wert des Ziel-Dämpfungskoeffizienten C0 auf den Maximal-Dämpfungskoeffizienten Cmax oder kleiner zu begrenzen und gibt ihn zum Dämpfungskoeffizienten-Kennfeld 17 als korrigierten Dämpfungskoeffizient Ca aus.
Weiter beinhaltet der Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungsteil 14 die individuell unabhängig in Bezug auf die Vertikalbewegung und die Rollbewegung entworfenen Steuersysteme. Daher sollten sie integriert werden. Zum Realisieren dieser Integration wird ein Dämpfungskoeffizient jedes der Räder durch Addieren einer Kraft entsprechend der Vertikalbewegung und einer Kraft entsprechend der Rollbewegung als der Dämpfungskraft erfasst, basierend auf einer optimalen Steuereingabe jeder der vertikalen Bewegung und der Rollbewegung. Eine solche Steuerlogik wird beispielsweise wie in 3 illustriert konstruiert. 3 illustriert die spezifischen Konfigurationen der Vertikal-BLQs 16FR und 16FL und der Roll-BLQs 15FR und 15FL auf der Vorderradseite und dasselbe gilt auch für die Hinterradseite.
Dann beinhaltet der Roll-BLQ 15F einen Dämpfungskraft-Rechenteil 15AF. Weiter beinhalten die Vertikal-BLQs 16FR und 16FL Dämpfungskraft-Rechenteile 16AFR und 16AFL, Addierer 16B, Totzonen-Verarbeitungsteile 16C und Dämpfungskoeffizienten-Rechenteile 16DFR bzw. 16DFL.
Die Dämpfungskraft-Rechenteile 16AFR und 16AFL berechnen beide eine Dämpfungskraft, basierend auf einer Verstärkung invRBp, die entsprechend einem Wert des Parameters gsp und des geschätzten Zustandsbetrags x zugewiesen wird. Der Dämpfungskraft-Rechenteil 15AF berechnet eine Dämpfungskraft, basierend auf einer Verstärkung invRBproll, zugewiesen entsprechend einem Wert des Parameters gspr und des geschätzten Zustandsbetrags xroll.
Das Vorzeichen der Verstärkung invRBp wird zwischen dem Dämpfungskraft-Rechenteil 16AFR für das rechte Vorderrad und dem Dämpfungskraft-Rechenteil 16AFL für das linke Vorderrad umgekehrt. Daher, falls die Verstärkung von einem von ihnen einen Positivwert aufweist (invRBp), hat die Verstärkung des Anderen von ihnen einen Negativwert (- invRBp).
Weiter gibt der Roll-BLQ 15F eine Dämpfungskraft für das linke/rechte Rad als Dämpfungskraft entsprechend der Rollsteuerung aus. Daher addiert der Addierer 16B den Wert der Dämpfungskraft entsprechend der Rollsteuerung zur Dämpfungskraft entsprechend der Vertikalsteuerung für jedes der linken und rechten Räder, wodurch die Dämpfungskraft für jedes der Räder ausgegeben wird.
Die der Skyhook-Steuerung ähnliche Totzonen-Verarbeitung wird zu der in dieser Weise berechneten Dämpfungskraft durch den Totzonen-Verarbeitungsteil 16C addiert. Aufgrund dieser Addition wird eine unnötige Steuerung bei einer kleinen Vibration verhindert. Der Dämpfungskoeffizienten-Rechenteil 16D berechnet eine Dämpfungskoeffizienten-Anweisung (Ziel-Dämpfungskoeffizienten C0FR und C0FL) durch Multiplizieren der Dämpfungskraft mit der darin addierten Totzone, welche durch den Totzonen-Verarbeitungsteil 16C berechnet wird, mit einer inversen Matrix von x* (Relativgeschwindigkeit). Anweisungsströme iFR und iFL werden berechnet und als Dämpferanweisungswerte für die jeweiligen Räder durch Eingeben eines Dämpfungskoeffizienten-Anweisungswertes eingestellt, der durch Begrenzen dieses Wertes erfasst wird, basierend auf dem maximalen Dämpfungskoeffizienten Cmax im Dämpfungskoeffizienten-Kennfeld 17.
Das Dämpfungskoeffizienten-Kennfeld 17 bildet eine Steuersignal-Ausgabeeinheit und gibt einen Anweisungsstromwert (den Anweisungsstrom i) als ein Steuersignal entsprechend dem korrigierten Dämpfungskoeffizienten Ca aus. Das Dämpfungskoeffizienten-Kennfeld 17 dient dazu, eine Beziehung zwischen einem korrigierten Dämpfungskoeffizienten Ca und dem Anweisungsstrom i anhand der Relativgeschwindigkeit x* variabel einzustellen und wird basierend auf Testdaten erzeugt, die beispielsweise durch die Erfinder erfasst werden. Dann identifiziert das Dämpfungskoeffizienten-Kennfeld 17 den Anweisungsstrom i zum Justieren der Dämpfungskraft-Charakteristik des Dämpfers 7, basierend auf dem korrigierten Dämpfungskoeffizienten Ca aus dem Minimalwertauswahlteil 23 und der Relativgeschwindigkeit x* und gibt diesen Anweisungsstrom i an den Aktuator 7A des Dämpfers 7 aus.
Konfiguration von Zustandsschätzteil
Als Nächstes wird eine Konfiguration des Zustandsschätzteils 13 beschrieben. Der Zustandsschätzteil 13 schätzt eine Fahrzeugkarosserie-Beschleunigung aus der Fahrzeughöhen-Information ab, basierend auf einem vollen Fahrzeugmodell unter Berücksichtigung von Steigung (pitch) und Rollen, das in 14 illustriert ist. Danach schätzt der Zustandsschätzteil 13 ein Verhalten der Fahrzeugkarosserie wie etwa eine Federungsgeschwindigkeit durch Integrationsverarbeitung an der abgeschätzten Fahrzeugkarosserie-Beschleunigung ab.
Wie in 6 illustriert, beinhaltet der Zustandsschätzteil 13 einen externen Kraftschätzteil 31, der eine resultierende Kraft F als eine Kombination einer Federkraft Fk auf jedes der Räder, eine Dämpfer-Dämpfungskraft Fc und die Stabilisier-Reaktionskraft Fstb abschätzt. Dieser externe Kraftschätzteil 31 bildet eine externe Kraft-Recheneinheit, die eine an die Fahrzeugkarosserie 1 angelegte externe Kraft aus dem Versatz, der aus dem Fahrzeughöhensensor 10 berechnet wird, berechnet. In diesem Fall beinhaltet der externe Kraftschätzteil 31 einen Federkraftrechenteil 31A, einen Dämpfer-Dämpfungskraft-Rechenteil 31B, einen Teil 31C, der die Stabilisier-Reaktionskraft (nachfolgend als Stabilisier-Reaktionskraft-Rechenteil 31C bezeichnet) und einen Addierer 31D. Zusätzlich dazu beinhaltet der externe Kraftschätzteil 31 einen Differenziator 31E, der die Fahrzeughöhe jedes der Räder differenziert, um die Relativgeschwindigkeit zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2 zu berechnen.
Weiter wird ein Hebelverhältnis-Umwandlungsteil 30 an einer Stufe vorgesehen, die dem externen Kraftschätzteil 31 vorausgeht. Der Fahrzeughöhensensor 10 ist mit einer Eingangsseite des Hebelverhältnis-Umwandlungsteils 30 verbunden. Der Hebelverhältnis-Umwandlungsteil 30 erfasst einen tatsächlichen Fahrzeughöhenwert aus dem Detektionssignal des Fahrzeughöhensensors 10, basierend auf einem Hebelverhältnis.
Der Federkraft-Rechenteil 31A berechnet die an der Fahrzeugkarosserie 1 erzeugte Federkraft Fk, basierend auf der Fahrzeughöhe jedes der Räder. Dieser Federkraft-Rechenteil 31A beinhaltet einen Hochpassfilter 31A1 und einen Federkonstanten-Multiplikationsteil 31A2. Der Hochpassfilter 31A1 entfernt eine extreme Niederfrequenzkomponente (beispielsweise 0,2 Hz oder niedriger) durch Durchführen einer Hochpassfilter-Verarbeitung in Bezug auf die Fahrzeughöhe, um ein Driften bei der IntegrationsVerarbeitung zu verhindern. Andererseits wird eine Niederfrequenzkomponente bereits aus der Relativgeschwindigkeit durch die Differential-Verarbeitung abgeschnitten und daher muss die Hochpassfilter-Verarbeitung nicht in Bezug auf die Relativgeschwindigkeit durchgeführt werden. Der Federkonstanten-Multiplikationsteil 31A2 multipliziert die entsprechenden Fahrzeughöhen der Räder, die aus dem Hochpassfilter 31A1 ausgegeben werden, mit der Federkonstante ks der Federungseinrichtung 5 oder 8, wodurch die entsprechenden Federkräfte FkFR, FkFL, RkRR und FkRL der Räder berechnet werden.
Der Dämpfer-Dämpfungskraft-Rechenteil 31B berechnet die an der Fahrzeugkarosserie 1 erzeugte Dämpfer-Dämpfungskraft Fc basierend auf der Relativgeschwindigkeit, die aus dem Differentiator 31E ausgegeben wird, und dem Anweisungsstrom i. Zu dieser Zeit gibt der Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungsteil 14 der Steuerung 11 den Anweisungsstrom i zum Erfassen einer gewünschten Dämpfungskraft gemäß der Relativgeschwindigkeit aus. Daher kann die Dämpfungskraft Fc des Dämpfers 7 durch Identifizieren der Relativgeschwindigkeit und des Anweisungsstroms i abgeschätzt werden. Der Dämpfer-Dämpfungskraft-Rechenteil 31B berechnet die entsprechenden Dämpfer-Dämpfungskräfte FcFR, FcFL, FcRR und FcRL der Räder bei Verwendung davon.
Der Stabilisier-Reaktionskraft-Rechenteil 31C bildet eine Stabilisierer-Reaktionskraft-Recheneinheit, welche die Stabilisierer-Reaktionskraft Fstb basierend auf einer Differenz zwischen den Werten der Fahrzeughöhensensoren 10, die auf den linken und rechten Rädern vorgesehen sind, berechnet. Dieser Stabilisierer-Reaktionskraft-Rechenteil 31C berechnet die Stabilisierer-Reaktionskraft Fstb, die am Stabilisierer 4 erzeugt wird, basierend auf der Fahrzeughöhe und der Relativgeschwindigkeit jedes der Räder. Wie in 7 illustriert, beinhaltet der Stabilisierer-Reaktionskraft-Rechenteil 31C einen Links-Rechts-Fahrzeughöhendifferenz-Rechenteil 31C1, einen Links-Rechts-Relativgeschwindigkeitsdifferenz-Rechenteil 31C2, Reaktionskraft-Rechenteile 31C3 und 31C4 und einen individuellen Radstabilisierer-Reaktionskraft-Rechenteil 31C5. Der erste Reaktionskraft-Rechenteil 31C3 berechnet erste Stabilisierer-Reaktionskräfte Fstbf1 und Fstbr1, basierend auf einer Differenz zwischen Relativversätzen der linken und rechten Räder durch Multiplizieren einer Differenz zwischen den durch den Links-Rechts-Fahrzeughöhendifferenz-Rechenteil 31C1 erfassten linken und rechten Fahrzeughöhen mit vorbestimmten Konstanten Kstbf und Kstbr (beispielsweise Federkonstanten der Stabilisierer 4). Der zweite Reaktionskraft-Rechenteil 31C4 berechnet zweite Stabilisierer-Reaktionskräfte Fstbf2 und Fstbr2, basierend auf einer Differenz zwischen den Relativgeschwindigkeiten der linken und rechten Räder durch Multiplizieren einer Differenz zwischen den linken und rechten Relativgeschwindigkeiten, welche durch den Links-Rechts-Relativgeschwindigkeitsdifferenz-Rechenteil 31C2 erfasst werden, mit vorbestimmten Konstanten Cstbf und Cstbr. In diesem Fall sind die Stabilisierer 4 auf der Vorderradseite und der Hinterradseite vorgesehen. Daher werden sowohl die ersten Stabilisierer-Reaktionskräfte Fstbf1 und Fstbr1 als auch die zweiten Stabilisierer-Reaktionskräfte Fstbf2 und Fstbr2 individuell differentiell für die Vorderradseite und die Hinterradseite berechnet. Der individuelle Radstabilisierer-Reaktionskraft-Rechenteil 31C5 gibt die jeweiligen Stabilisierer-Reaktionskräfte FstbFR, FstbFL, FstbRR und FstbRL der Räder aus, durch Addieren der ersten Stabilisierer-Reaktionskräfte Fstbf1 und Fstbr1 für die Vorderradseite und die Hinterradseite und der zweiten Stabilisierer-Reaktionskräfte Fstbf2 und Fstbr2 für die Vorderradseite und die Hinterradseite für jedes der Räder aus.
Der Addierer 31D berechnet die sich ergebenden Kräfte FFL, FFR, FRL und FRR, die an den jeweiligen Rädern erzeugt werden durch Addieren der berechneten Federkraft Fk, der Dämpfer-Dämpfungskraft Fc und der Stabilisier-Reaktionskraft Fstb für jedes der Räder. Der Zustandsschätzteil 13 berechnet eine vertikale resultierende Kraft Fcg, ein Rollmoment Mroll und ein Pitch-Moment Mpitch, die an die Fahrzeugkarosserie 1 angelegt werden, aus den jeweiligen resultierenden Kräften FFL, FFR, FRL und FRR der Räder unter Berücksichtigung einer geometrischen Beziehung zwischen den individuellen Rädern. Eine vertikale Beschleunigung A kann durch Dividieren der berechneten vertikalen resultierenden Kraft Fcg durch die Masse mb (die gefederte Masse) berechnet werden. Ähnlich kann eine Rollwinkelbeschleunigung αroll und eine Pitch-Winkel-Beschleunigung αpitch durch Dividieren des berechneten Rollmoments Mroll und Pitch-Moments Mpitch durch Trägheiten I (eine Rollträgheit und eine Pitch-Trägheit) berechnet werden. Die gefederte Geschwindigkeit Vcg, die Rollrate AVroll (die Rollwinkelgeschwindigkeit) und die Pitch-Rate AVpitch (die Pitch-Winkelgeschwindigkeit) können durch Unterwerfen der Beschleunigung A und der auf diese Weise berechneten Winkelbeschleunigungen αroll und αpitch einer Integration und einem Filter mit einer Charakteristik eines Hochpassfilters berechnet werden. Weiter wird die geschätzte Masse mb verwendet, wenn die Beschleunigung A und dergleichen berechnet werden, um so in der Lage zu sein, die Abschätzgenauigkeit zu erhalten, selbst wenn sich die Masse der Fahrzeugkarosserie ändert. Aufgrund dieser Konfiguration berücksichtigt der Zustandsschätzteil 13 die Änderung bei der Masse direkt, wodurch eine Reduktion eines Einflusses der Änderung bei der Masse erzielt wird.
Um die oben beschriebene Rechenverarbeitung durchzuführen, beinhaltet der Zustandsschätzteil 13 einen Schwerpunkt-Federungsgeschwindigkeits-Rechenteil 32, einen Pitch-Raten-Rechenteil 33, einen Rollraten-Rechenteil 34 und einen individuellen Radfederungsgeschwindigkeits-Rechenteil 35 (siehe 6). Zusätzlich dazu beinhaltet der Zustandsschätzteil 13 einen Federungsmassen-Rechenteil 36 und einen Trägheits-Korrekturkoeffizienten-Rechenteil 37.
Wie in 8 illustriert, beinhaltet der Schwerpunkt-Federungsgeschwindigkeits-Rechenteil 32 einen Vertikalkraft-Rechenteil 32A, einen Federungsbeschleunigungs-Rechenteil 32B, den Filterteil 32C, einen FB-Verarbeitungsteil 32D und einen Subtraktor 32E.
Der Vertikalkraft-Rechenteil 32A bildet eine Vertikalkraft-Recheneinheit, die eine Vertikalkraft auf die Fahrzeugkarosserie 1 (die vertikale resultierende Kraft Fcg im Schwerpunkt) aus der externen Kraft, welche durch den externen Kraftschätzteil 31 (die resultierenden Kanäle FFL, FFR, FRL und FRR der vier Räder) berechnet wird, berechnet. Spezifischer berechnet der Vertikalkraft-Rechenteil 32A die vertikale sich ergebende Kraft Fcg im Schwerpunkt durch Addieren der resultierenden Kräfte FFL, FFR, FRL und FRR der vier Räder (Fcg = FFL + FFR + FRL + FRR). Der Schwerpunkt-Federungsgeschwindigkeits-Rechenteil 32 ist konfiguriert, die Vertikalkraft im Schwerpunkt der Fahrzeugkarosserie 1 zu berechnen. Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt und die Vertikalkraft kann durch jeglichen Teil der Fahrzeugkarosserie 1 berechnet werden, solange wie die Position vorab spezifiziert ist.
Der Federungsbeschleunigungs-Rechenteil 32B bildet eine Beschleunigungs-Recheneinheit, die eine Beschleunigung (eine gefederte Beschleunigung Acg) aus der Vertikalkraft (der vertikalen resultierenden Kraft Fcg) berechnet, welche durch den Vertikalkraft-Rechenteil 32A berechnet wird. Dieser Federungsbeschleunigungs-Rechenteil 32B berechnet die Federungsbeschleunigung Acg unter Verwendung der vertikalen resultierenden Kraft Fcg, welche durch den vertikalen Kraftrechenteil 32A berechnet wird, und der Masse mb, welche durch den Federungsmassen-Rechenteil 36 berechnet wird. Spezifischer berechnet der Federungsbeschleunigungs-Rechenteil 32B eine gefederte Beschleunigung Acg im Schwerpunkt durch Dividieren der vertikalen sich ergebenden Kraft Fcg durch die gefederte Masse mb, welche durch den Federungsmassen-Rechenteil 36 abgeschätzt wird.
Der Filterteil 32C berechnet die Federungsgeschwindigkeit Vcg im Schwerpunkt durch Durchführen von Hochpassfilter-Verarbeitung zusätzlich zur Integration der gefederten Beschleunigung Acg. Dieser Filterteil 32C bildet eine Federungsgeschwindigkeit-Schätzeinheit, welche die gefederte Geschwindigkeit Vcg der Fahrzeugkarosserie 1 aus der Beschleunigung (der Federungsbeschleunigung Acg) abschätzt, die durch den Federungsbeschleunigungs-Rechenteil 32B berechnet ist.
Der FB-Verarbeitungsteil 32D multipliziert die berechnete Federungsgeschwindigkeit Vcg mit einer vorbestimmten Verstärkung und führt sie zu der gefederten Beschleunigung Acg vor der Integrationsrechnung zurück. Der Subtraktor 32E subtrahiert die Ausgabe aus dem FB-Verarbeitungsteil 32B aus der Federungsbeschleunigung Acg vor der Integrationsberechnung. Auf diese Weise geben der FB-Verarbeitungsteil 32D und der Subtraktor 32E den durch Multiplizieren der Geschwindigkeitskomponente mit der vorbestimmten Verstärkung erfassten Wert zur Beschleunigung vor der Integrationsberechnung zurück und veranlasst ihn, als ein Dämpfungsausdruck zu fungieren. Mit anderen Worten korrigiert der Schwerpunkt-Federungsgeschwindigkeits-Rechenteil 32 die Beschleunigung durch Multiplizieren der geschätzten Federungsgeschwindigkeit Vcg mit der vorbestimmten Verstärkung und ihrer Rückkopplung an die Federungsbeschleunigung Acg, welche durch den Federungsbeschleunigungs-Rechenteil 32B berechnet wird, und erfasst die abgeschätzte Federungsgeschwindigkeit Vcg, basierend auf der korrigierten Beschleunigung. Durch diese Konfiguration verhindern der FB-Verarbeitungsteil 32D und der Subtraktor 32E die Divergenz des Ergebnisses der Berechnung aufgrund eines Fehlers bei der Integration.
Wie in 9 illustriert, beinhaltet der Pitch-Raten-Rechenteil 33 einen Pitch-Moment-Rechenteil 33A, eine Pitch-Winkelbeschleunigungs-Rechenteil 33B, einen Filterbereich 33C, einen FB-Verarbeitungsteil 33D und einen Subtraktor 32E.
Der Pitch-Moment-Rechenteil 33A berechnet einen Pitch-Moment Mpitch, basierend auf der nachfolgenden Gleichung, einer Gleichung (1) aus den jeweiligen resultierenden Kräften FFL, FFR, FRL und FRR der Räder unter Berücksichtigung der geometrischen Positionsbeziehung zwischen den vier Rädern. In der Gleichung (1) repräsentiert Lf eine Distanz ab der Position des Roll-BLQ 5 auf der Federungseinrichtung 5 auf der Vorderradseite zum Schwerpunkt und repräsentiert Lr eine Distanz ab der Position der Federungseinrichtung 8 auf der Hinterradseite zum Schwerpunkt. $M_{pitch} = (F_{FL} + F_{FR}) \times Lf - (F_{RL} + F_{RR}) \times Lr$
Der Pitch-Winkelbeschleunigungs-Rechenteil 33B berechnet eine Pitch-Winkel-Beschleunigung αpitch durch Dividieren des Pitch-Moments Mpitch durch die Trägheitsmasse I (die Pitch-Trägheit), welche durch den Federungsmassen-Rechenteil 36 und den Trägheits-Korrekturkoeffizienten-Rechenteil 37 abgeschätzt wird. Dieser Pitch-Winkelbeschleunigungs-Rechenteil 33B bildet eine Pitch-Winkelbeschleunigungs-Recheneinheit, welche die Pitch-Winkel-Beschleunigung αpitch aus dem durch den externen Kraftschätzteil 31 berechneten Wert und der Position, an welcher der Dämpfer 7 installiert ist, berechnet. Nunmehr berechnet der Trägheits-Korrekturkoeffizienten-Rechenteil 37 die Trägheitsmasse I der Fahrzeugkarosserie 1 durch Manipulieren der Federungsmasse mb, welche durch den Federungsmassen-Rechenteil 36 abgeschätzt wird, mit beispielsweise einem vorbestimmten Koeffizienten, der aus einem Experiment vorab erfasst ist.
Der Filterteil 33C berechnet eine Pitch-Rate AVpitch durch Durchführen von Hochpassfilter-Verarbeitung zusätzlich zum Integrieren der Pitch-Winkel-Beschleunigung αpitch. Der FB-Verarbeitungsteil 33D multipliziert die berechnete Pitch-Rate AVpitch mit einer vorbestimmten Verstärkung und koppelt sie zu der Pitch-Winkelbeschleunigung vor der Integrationsberechnung zurück. Der Subtraktor 33E subtrahiert die Ausgabe aus dem FB-Verarbeitungsteil 33D aus der Pitch-Winkel-Beschleunigung αpitch vor der Integrationsberechnung. Mit anderen Worten korrigiert der Pitch-Raten-Rechenteil 33 die Winkelbeschleunigung durch Multiplizieren der geschätzten Pitch-Rate AVpitch durch die vorbestimmte Verstärkung und Rückkoppeln von ihr an die Pitch-Winkelbeschleunigung Pitch αpitch, welche durch den Pitch-Winkelbeschleunigungs-Rechenteil 33B berechnet wird, und erfasst die geschätzte Pitch-Rate AVpitch, basierend auf der korrigierten Winkelbeschleunigung. Durch diese Konfiguration verhindern der FB-Verarbeitungsteil 33D und der Subtraktor 33E eine Divergenz des Ergebnisses der Berechnung aufgrund eines Fehlers bei der Integration.
Wie in 10 illustriert, beinhaltet der Rollraten-Rechenteil 34 einen Rollmoment-Rechenteil 34A, einen Rollwinkel-Beschleunigungs-Rechenteil 34B, einen Filterteil 34C, einen FB-Verarbeitungsteil 34D und einen Subtraktor 34E.
Der Rollmoment-Rechenteil 34A berechnet ein Rollmoment Mpitch, basierend auf der nachfolgenden Gleichung, einer Gleichung (2), aus den jeweiligen resultierenden Kräften FFL, FFR, FRL und FRR der Räder unter Berücksichtigung der geometrischen Positionsbeziehung zwischen den vier Rädern. In der Gleichung (2) repräsentiert Wf eine Distanz ab der Position der Federungseinrichtung 5 auf dem rechten Vorderrad 2FR zur Position der Federungseinrichtung 5 auf dem linken Vorderrad 2FL und repräsentiert Wr eine Distanz ab der Position der Federungseinrichtung 8 auf dem rechten Hinterrad 2RR zur Position der Federungseinrichtung 8 auf dem linken Hinterrad 2RL. $M_{roll} = (F_{FL} + F_{RL}) \times \frac{Wf}{2} - (F_{FR} + F_{RR}) \times \frac{Wr}{2}$
Der Rollwinkel-Beschleunigungs-Rechenteil 34B berechnet eine Rollwinkelbeschleunigung αroll durch Dividieren des Rollmomentes Mroll durch die Trägheitsmasse I (die Pitch-Trägheit), welche durch den Federungsmassen-Rechenteil 36 und den Trägheits-Korrekturkoeffizienten-Rechenteil 37 abgeschätzt wird. Dieser Rollwinkel-Beschleunigungs-Rechenteil 34B bildet eine Rollwinkelbeschleunigungs-Recheneinheit, welche die Rollwinkelbeschleunigung αroll aus den durch den externen Kraftschätzteil 31 berechneten Wert und der Position, an welcher der Dämpfer 7 installiert ist, berechnet.
Der Filterteil 34C berechnet eine Rollrate AVroll durch Durchführen einer Hochpassfilter-Verarbeitung zusätzlich zum Integrieren der Rollwinkel-Beschleunigung αroll. Der FB-Verarbeitungsteil 34D multipliziert die berechnete Rollrate AVroll mit einer vorbestimmten Verstärkung und gibt sie an die Rollwinkel-Beschleunigung αroll vor der Integrationsrechnung zurück. Der Subtraktor 34E subtrahiert die Ausgabe aus dem FB-Verarbeitungsteil 34D aus der Rollwinkel-Beschleunigung αroll vor der Integrationsberechnung. Mit anderen Worten korrigiert der Rollraten-Rechenteil 34 die Winkelbeschleunigung durch Multiplizieren der geschätzten Rollrate AVroll mit der vorbestimmten Verstärkung und ihrer Rückkopplung an den Rotationswinkelbeschleunigungs-Pitch αroll, der durch den Rollwinkel-Beschleunigungs-Rechenteil 34B berechnet wird, und erfasst die geschätzte Rollrate AVroll, basierend auf der korrigierten Winkelbeschleunigung. Durch diese Konfiguration verhindern der FB-Verarbeitungsteil 34D und der Subtraktor 34E eine Divergenz des Ergebnisses der Berechnung aufgrund eines Fehlers bei der Integration.
Der individuelle Radfederungsgeschwindigkeits-Rechenteil 35 berechnet die jeweiligen Federungsgeschwindigkeiten VFL, VFR, VRL und VRR der Räder aus der Federungsgeschwindigkeit Vcg im Schwerpunkt, der Pitch-Rate AVpitch und der Rollrate AVroll unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung, einer Gleichung 3, die auf geometrischen Beziehungen zwischen den vier Rädern basiert. $\begin{matrix} V_{FL} = V_{cg} - {AV}_{roll} \times \frac{Wf}{2} + {AV}_{pitch} \times Lf \\ V_{FR} = V_{cg} + {AV}_{roll} \times \frac{Wf}{2} + {AV}_{pitch} \times Lf \\ V_{RL} = V_{cg} - {AV}_{roll} \times \frac{Wr}{2} - {AV}_{pitch} \times Lr \\ V_{RR} = V_{cg} + {AV}_{roll} \times \frac{Wr}{2} - {AV}_{pitch} \times Lr \end{matrix}$
Massen-Korrektursteuerung
Als Nächstes wird eine in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform verwendete Massen-Korrektursteuerung beschrieben. Die Massen-Kompensationssteuerung ist eine Steuerung, die darauf abzielt, eine konstante Steuerleistung unabhängig von einem Belastungszustands des Fahrzeugs auszuüben.
Mit anderen Worten kann die Massen-Kompensationssteuerung eine konstante Schätzgenauigkeit des Abschätzens des Fahrzeugzustands aufrechterhalten, unabhängig von einer Änderung bei der Masse. Zusätzlich dazu kann die Massen-Kompensationssteuerung ein konstantes Fahrgefühl und konstante Lenkstabilität des Fahrzeugs aufrechterhalten, unabhängig von der Änderung bei der Masse. Zuerst wird ein Massenabschätzprinzip beschrieben.
Massenabschätzbetrieb
Das zu dieser Zeit adressierte Fahrzeug verwendet die Schraubenfeder für das Vorderrad und den in Kombination mit der Schraubenfeder verwendeten Luft-Nivellierer für das Hinterrad. Zuerst wird eine Masse auf der Vorderradseite unter Verwendung der Schraubenfeder analysiert. Im Falle der Schraubenfeder kann die Masse basierend auf dem Hooke'schen Gesetz, das in einer Gleichung 4 angegeben ist, berechnet werden. $F = kx$
In dieser Gleichung repräsentieren f, k und x die Federkraft [N/m], die Federkonstante [N/m] bzw. einen Federversatz [m]. Basierend darauf kann eine Massenänderung Δm [kg] in der nachfolgenden Weise aus einer Fahrzeughöhenänderung Δx [kg] ab einer Referenzposition und einer Gravitationsbeschleunigung g [m/s2] (beispielsweise ist g = 9,81 m/s2) berechnet werden. $Δ m = \frac{k Δ x}{g}$
Basierend darauf kann eine aktuelle Masse mF [kg] auf der Vorderradseite in der nachfolgenden Weise aus einer Masse moriginal [kg] an der Referenzposition und an der Gleichung 6 berechnet werden. $m_{F} = m_{original} + Δ m = m_{original} + \frac{k Δ x}{g}$
Als Nächstes wird eine Masse der Hinterradseite unter Verwendung des Luft-Nivellierers analysiert. Eine Luftfeder-Reaktionskraft fas [N] kann aus einer Druckempfangsfläche S [m2] und einem Druck Pas [Pa] basierend auf einer Gleichung 7 berechnet werden. $f_{as} = S \times P_{as}$
Nunmehr ändert sich die Druckempfangsfläche S anhand der Fahrzeughöhe. Jedoch wird die Fahrzeughöhe aufgrund des Luft-Nivellierers konstant gehalten. Zusätzlich ist die Änderung bei der Druckempfangsfläche S aufgrund der Änderung bei der Fahrzeughöhe klein. Aus diesen Tatsachen, hypothetisch annehmend, dass die Druckempfangsfläche S konstant gehalten wird, ohne sich von einer Fläche bei der Referenz-Fahrzeughöhe zu verändern, kann eine Masse mR [kg] auf der Hinterradseite in der nachfolgenden Weise aus der Gravitationsbeschleunigung g berechnet werden. $m_{R} = \frac{S \times P_{as}}{g}$
Jedoch sind die Änderung bei der Fahrzeughöhe und die Änderung beim Druck durch Wenden des Fahrzeugs, Beschleunigen/Verlangsamen und die Straßenoberfläche beeinträchtigt. Daher, ob das Fahrzeug aktuell in einen von Zuständen des Beschleunigens oder Verlangsamens, Abbiegens und Fahrens auf einer geneigten Straße ist, wird unter Verwendung beispielsweise einer Längsbeschleunigung und einer Lateralbeschleunigung bestimmt. Danach wird die Verarbeitung zum Aktualisieren der Massenabschätzung verhindert, falls zumindest eine von der Längsbeschleunigung und der Lateralbeschleunigung ein Schwellenwert oder höher ist.
Weiter wird eine Tiefpassfilter-Verarbeitung basierend auf einer extrem niedrigen Frequenz (beispielsweise 0,2 Hz) an der Fahrzeughöhe und einem Drucksensorsignal zum Eliminieren von Einfluss einer Straßenoberflächenstörung durchgeführt. Die geschätzte Masse wird aktualisiert, falls die Massenänderung Bedingungen des Erreichens oder Übersteigens eines Einstellwertes und einer Einstellzeit erfüllen, um einen Einfluss auf den Lärm unter Berücksichtigung zusätzlich dazu zu nehmen. Weiter ist es schwierig, die Massen auf den linken und rechten Rädern unabhängig voneinander abzuschätzen, aufgrund des Einflusses des Stabilisators. Andererseits wird die Steuerleistung als wenig durch einen Unterschied zwischen den Massen auf der linken Seite und der rechten Seite beeinträchtigt abgesehen. Aus diesen Tatsachen wird in der vorliegenden Ausführungsform die Steuerung 11 konfiguriert, die Abschätzung basierend auf einem Änderungswert einer Durchschnitts-Fahrzeughöhe der linken und rechten Räder und eines Änderungswerts eines Durchschnittsdrucks der linken und rechten Räder in Bezug auf die Vorder- und Hinterräder unabhängig voneinander zu machen. Es wird angenommen, das ein Vornehmen der Abschätzung in Bezug auf die linken und rechten Räder unabhängig voneinander effektiver sein kann, um beachtlich die Schätzgenauigkeit abhängig von einem Fahrzeug in einigen Fällen zu verbessern und daher kann die Abschätzung in Bezug auf die linken und rechten Räder unabhängig voneinander vorgenommen werden.
Konfiguration vom Massenabschätzteil
11 illustriert ein Blockdiagramm der oben beschriebenen Massenabschätzung. Der Federungsmassen-Rechenteil 36 dient dazu, die Masse der Fahrzeugkarosserie 1 abzuschätzen. Dieser Federungsmassen-Rechenteil 36 beinhaltet einen Vorderradseitenmassen-Rechenteil 41, einen Hinterradseiten-Rechenteil 42, einen Vorder-Hinterrad-Massen-Integrationsteil 43 und einen Massen-Aktualisierungsteil 44.
Der Vorderradseitenmassen-Rechenteil 41 beinhaltet einen Tiefpassfilter 41A, einen Durchschnitts-Fahrzeughöhen-Rechenteil 41B, einen Federkraft-Rechenteil 41C, einen Massenänderungs-Rechenteil 41D und einen Additionsteil 41E. Der Tiefpassfilter 41A führt Tiefpassfilter-Verarbeitung basierend auf einer extrem niedrigen Frequenz (beispielsweise 0,2 Hz) an der detektierten Fahrzeughöhe durch. Der Durchschnitts-Fahrzeughöhen-Rechenteil berechnet in Bezug auf die Fahrzeughöhen auf der linken Seite und der rechten Seite, die aus dem Tiefpassfilter 41A ausgegeben werden, einen Durchschnittswert von ihnen. Der Federkraft-Rechenteil 41C berechnet die Federkraft durch Multiplizieren des Durchschnittswerts der Fahrzeughöhen auf der linken Seite und der rechten Seite mit der Federkonstante ks der Schraubenfeder 6. Der Massenänderungs-Rechenteil 41D berechnet den Änderungsbetrag Δm der Masse gegenüber einem Fahrzeugleerzustand durch Dividieren der Federkraft durch die Gravitationsbeschleunigung g. Der Addierer 41E addiert die Fahrzeugleermasse morignal zum Massenänderungsbetrag Δm, wodurch die aktuelle Masse mF auf der Vorderradseite berechnet wird.
Der Hinterradseitenmassen-Rechenteil 42 beinhaltet einen Tiefpassfilter 42A, einen Durchschnittsdruck-Rechenteil 42B und ein Massenrechenkennfeld 42C. Der Tiefpassfilter 42A führt eine Tiefpassfilter-Verarbeitung basierend auf einer extrem niedrigen Frequenz (beispielsweise 0,2 Hz) zum detektierten Druck Pas durch. Der Durchschnittsdruck-Rechenteil 42B berechnet in Bezug auf die Drücke Pas der Luftfeder 9 auf der auf der linken Seite und der rechten Seite, die aus dem Tiefpassfilter 42A ausgegeben werden, einen Durchschnittswert von ihnen.
Das Massenrechenkennfeld 42C berechnet die aktuelle Masse mR auf der Hinterradseite aus dem Durchschnittswert der Drücke auf der linken Seite und der rechten Seite, basierend auf der Beziehung zwischen dem Druck und der Masse, die in der Gleichung 8 angegeben ist.
Der Vorderrad-Hinterrad-Massen-Integrationsteil 43 integriert die Masse mF auf der Vorderradseite und die Masse mR auf der Hinterradseite, wodurch eine Masse m0 der gesamten Fahrzeugkarosserie berechnet wird. Der Vorderrad-Hinterrad-Massen-Integrationsteil 43 gibt die berechnete Masse m0 zu dieser Zeit zum Masse-Aktualisierungsteil 44 aus.
Der Masse-Aktualisierungsteil 44 beinhaltet einen Beschleunigungserlaubnis-Bestimmungsteil 44A, einen Massenaktualisierungs-Erlaubnis-Bestimmungsteil 44B, eine UND-Schaltung 44C, eine Verzögerungsschaltung 44D und einen Umschaltschalter 44E. Der Beschleunigungserlaubnis-Bestimmungsteil 44A bestimmt, ob das Fahrzeug aktuell in einem der Zustände des Beschleunigens oder Verlangsamens, des Abbiegens und des Laufens auf einer geneigten Straßenoberfläche ist, basierend auf der Längsbeschleunigung und der Lateralbeschleunigung. Der Beschleunigungserlaubnis-Bestimmungsteil 44A gibt ein Erlaubnissignal aus, welches die Aktualisierung der Masse erlaubt, falls keine dieser drei Bedingungen erfüllt sind, und gibt ansonsten ein Untersagungssignal aus, welches die Aktualisierung der Masse untersagt. Die Masse m0 zu dieser Zeit, die aus dem Vorderrad-Hinterrad-Massen-Integrationsteil 43 ausgegeben wird, und die Masse mb zur vorherigen Zeit (im unmittelbar vorherigen Zyklus), die aus der Verzögerungsschaltung 44D ausgegeben wird, werden am Massenaktualisierungs-Erlaubnis-Bestimmungsteil 44B eingegeben. Der Massenaktualisierungs-Erlaubnis-Bestimmungsteil 44B berechnet einen Änderungsbetrag zwischen der Masse mb zur vorherigen Zeit und der Masse m0 zu dieser Zeit. Der Massenaktualisierungs-Erlaubnis-Bestimmungsteil 44B bestimmt, ob die Änderung bei der Masse zwischen der vorherigen Zeit und dieser Zeit die Bedingungen des Erreichens oder Übersteigens des Einstellwertes und der Einstellzeit erfüllt. Der Massenaktualisierungs-Erlaubnis-Bestimmungsteil 44B gibt ein Erlaubnissignal, welches die Aktualisierung der Masse erlaubt, wenn diese beiden Bedingungen erfüllt sind, aus und gibt ansonsten ein Untersagungssignal, welches die Aktualisierung der Masse untersagt, aus.
Die UND-Schaltung 44C verbindet den Umschaltschalter 44E mit dem Vorderrad-Hinterrad-Massen-Integrationsteil 43, wenn sowohl der Beschleunigungserlaubnis-Bestimmungsteil 44A als auch der Massenaktualisierungs-Erlaubnis-Bestimmungsteil 44B die Erlaubnissignale ausgeben. Als Ergebnis gibt der Umschaltschalter 44E die Masse m0 zu dieser Zeit aus, welche durch den Vorderrad-Hinterrad-Massen-Integrationsteil 43 als die abgeschätzte Masse mb der Fahrzeugkarosserie berechnet wird. Andererseits verbindet die UND-Schaltung 44C den Umschaltschalter 44E mit der Verzögerungsschaltung 44D, wenn zumindest einer vom Beschleunigungserlaubnis-Bestimmungsteil 44A und dem Massenaktualisierungs-Erlaubnis-Bestimmungsteil 44B das Untersagungssignal ausgibt. Als Ergebnis gibt der Umschaltschalter 44E die Masse mb zur vorherigen Zeit, die aus der Verzögerungsschaltung 44D ausgegeben wird, als die abgeschätzte Masse mb der Fahrzeugkarosserie aus. Zu dieser Zeit gibt der Federungsmassen-Rechenteil 36 den Wert zur vorherigen Zeit aus, ohne die geschätzte Masse mb der Fahrzeugkarosserie zu aktualisieren.
Die aus dem Federungsmassen-Rechenteil 36 ausgegebene Masse mb wird verwendet, wenn der Fahrzeugzustand, wie etwa die Federungsgeschwindigkeit, abgeschätzt wird. Als Ergebnis kann der Einfluss aufgrund dieser Änderung bei der Masse berücksichtigt werden.
Es wurde ein Lauftest durchgeführt, um die Effektivität der Fahrzeugzustandsabschätzung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zu verifizieren. Beim Lauftest war die Federungssteuereinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform an einem tatsächlichen Fahrzeug montiert und dieses Fahrzeug wurde auf einer welligen Straße gefahren. 15 illustriert Ergebnisse davon.
Durchgezogene Linien in 15 geben die Ergebnisse (die abgeschätzten Werte) der Berechnungen der Federungsgeschwindigkeiten VFR, VFL, VRR und VRL durch den Zustandsabschätzteil 13 an. Unterbrochene Linien in 15 geben Federungsgeschwindigkeiten (Vergleichswerte) an, welche durch Integrieren der Federungsbeschleunigung erfasst werden. Wie in den Ergebnissen in 15 angegeben, passten die Federungsgeschwindigkeiten VFR, VFL, VRR und VRL, welche durch den Zustandsabschätzteil 13 abgeschätzt wurden, ungefähr zu den durch Integrieren der gefederten Beschleunigungen erfassten Federungsgeschwindigkeiten und es versteht sich, dass die Federungsgeschwindigkeiten in der Lage waren, genau abgeschätzt zu werden, selbst auf einer welligen Straßenoberfläche, wo der Versatz groß war.
Auf diese Weise beinhaltet gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Steuerung 11 den externen Kraftabschätzteil 31, der die an die Fahrzeugkarosserie 1 angelegte externe Kraft aus dem aus dem Fahrzeughöhensensor 10 berechneten Versatz berechnet, den Vertikalkraft-Rechenteil 32A, der die vertikale sich ergebende Kraft Fcg auf die Fahrzeugkarosserie 1 aus der berechneten externen Kraft berechnet, den Federungsbeschleunigungs-Rechenteil 32B, der die gefederte Beschleunigung Acg aus der berechneten vertikalen sich ergebenden Kraft Fcg berechnet, den Filterteil 32C, der die Federungsgeschwindigkeit Vcg der Fahrzeugkarosserie 1 aus der berechneten Federungsbeschleunigung Acg abschätzt, und den Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungsteil 14, welcher die Dämpfungs-Charakteristik basierend auf der abgeschätzten Federungsgeschwindigkeit erfasst.
Aufgrund dieser Konfiguration kann der am Fahrzeug existierende Fahrzeughöhensensor 10 statt des Beschleunigungssensors verwendet werden, so dass die Kosten des Gesamtsystems reduziert werden können. Weiter kann der Filterteil 32C die Federungsgeschwindigkeit Vcg durch beispielsweise Integrieren der berechneten Federungsbeschleunigung Acg abschätzen. Daher kann eine Rechenlast an der Steuerung 11 unter Verwendung der Integrationsberechnung anstelle des Beobachters reduziert werden. Dies kann es gestatten, dass ein niedrig leistungsfähiger Computer als die Steuerung 11 verwendet wird, wodurch die Kosten der Steuerung 11 reduziert werden. Zusätzlich dazu kann die Federungsgeschwindigkeit Vcg unter Verwendung der Integrationsrechnung anstelle des Beobachters abgeschätzt werden, so dass die Anzahl von Tuning-Parametern reduziert werden kann. Als Ergebnis kann die Anzahl von Prozessen zum Adaptieren der Tuning-Parameter reduziert werden, so dass die Entwicklungskosten reduziert werden können.
Weiter beinhaltet die Steuerung 11 weiter den Rollwinkel-Beschleunigungs-Rechenteil 34B, der die Rollwinkelbeschleunigung αroll aus dem durch den externen Kraftabschätzteil 31 berechneten Wert und der Position, an welcher jede der Federungseinrichtungen 5 und 8 installiert ist, berechnet, und den Pitch-Winkelbeschleunigungs-Rechenteil 33B, der die Pitch-Winkel-Beschleunigung αpitch aus dem durch den externen Kraftabschätzteil 31 berechneten Wert und der Position, an der jeder der Federungseinrichtungen 5 und 8 installiert ist, berechnet. Die Steuerung 11 berechnet die Rollrate AVroll und die Pitch-Rate AVpitch aus den Werten der Rollwinkelbeschleunigung αroll und der Pitch-Winkel-Beschleunigung αpitch. Der Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungsteil 14 erfasst die Dämpfungs-Charakteristik, basierend auf den Ergebnissen der Berechnungen der Rollrate AVroll und der Pitch-Rate AVpitch und der abgeschätzten Federungsgeschwindigkeit Vcg.
Aufgrund dieser Konfiguration können Rollen und Pitch in dem vollen Fahrzeugmodell einschließlich der vier Räder berücksichtigt werden. Daher kann das gefederte Verhalten mit verbesserter Genauigkeit abgeschätzt werden, selbst auf einer solchen Straßenoberfläche, bei der das Federungsverhalten signifikant ist. Als Ergebnis erfasst der Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungsteil 14 die Dämpfungs-Charakteristik, basierend auf dem Ergebnis der hochgenauen Abschätzung des Federungsverhaltens, so dass der Fahrkomfort verbessert werden kann.
Weiter korrigiert der Schwerpunkt-Federungsgeschwindigkeits-Rechenteil 32 die Beschleunigung Acg durch Multiplizieren der abgeschätzten Federungsgeschwindigkeit Vcg mit der vorbestimmten Verstärkung und ihre Rückkopplung an die Federungsbeschleunigung Acg, welche durch den Federungsbeschleunigungs-Rechenteil 32B berechnet wird, und erfasst die abgeschätzte Federungsgeschwindigkeit Vcg, basierend auf der korrigierten Federungsbeschleunigung Acg. Aufgrund dieser Konfiguration kann die geschätzte Federungsgeschwindigkeit Vcg an die Federungsbeschleunigung Acg rückgekoppelt werden, vor der Integrationsrechnung, und veranlasst werden, als der Dämpfungsterm zu fungieren, selbst wenn die Federungsgeschwindigkeit Vcg aus der Federungsbeschleunigung Acg durch die Integrationsrechnung erfasst wird. Dies kann der Steuerung 11 gestatten, den Fehler bei der Integration zu reduzieren, wodurch der Fahrkomfort verbessert wird.
Weiter ist der Stabilisierer 4 am Fahrzeug vorgesehen. Dann beinhaltet der externe Kraftabschätzteil 31 weiter den Stabilisierer-Reaktionskraft-Rechenteil 31C, der die Stabilisierer-Reaktionskraft Fstb basierend auf der Differenz zwischen den Werten der Fahrzeughöhensensoren 10, die an den linken und rechten Rädern 2 vorgesehen sind, berechnet, und die an die Fahrzeugkarosserie 1 angelegte externe Kraft unter Verwendung des durch diesen Stabilisierer-Reaktionskraft-Rechenteil 31C erfassten berechneten Wertes berechnet.
Daher kann der externe Kraftabschätzteil 31 die Federungsbeschleunigung Acg der Fahrzeugkarosserie 1 und dergleichen unter Berücksichtigung der Stabilisier-Reaktionskraft Fstb berechnen, weil das Berechnen der an die Fahrzeugkarosserie 1 angelegten externen Kraft unter Verwendung der Stabilisier-Reaktionskraft Fstb berechnet wird. Als Ergebnis kann die Steuerung 11 die Dämpfungs-Charakteristik unter Berücksichtigung des Einflusses des Stabilisierers 4 steuern.
Weiter beinhaltet die Steuerung 11 weiter den Federungsmassen-Rechenteil 36, der die Masse mb der Fahrzeugkarosserie 1 aus dem aus dem Fahrzeughöhensensor 10 berechneten Versatz erfasst, und der Federungsbeschleunigungs-Rechenteil 32B berechnet die Federungsbeschleunigung Acg unter Verwendung der durch den Vertikalkraft-Rechenteil 32A berechneten vertikalen resultierenden Kraft Fcg und der durch den Federungsmassen-Rechenteil 36 berechneten Masse mb.
Aufgrund dieser Konfiguration kann die Federungsbeschleunigung Acg berechnet werden, indem die vertikal sich ergebende Kraft Fcg, welche durch den Vertikalkraft-Rechenteil 32A berechnet ist, durch die Masse mb dividiert wird, welche durch den Federungsmassen-Rechenteil 36 berechnet wird. Daher, selbst wenn die Anzahl von Passagieren oder ein Ladegewicht verändert wird, kann die Federungsbeschleunigung Acg unter Verwendung der Federungsmasse mb berechnet werden, die aus beispielsweise dem aus dem Fahrzeughöhensensor 10 berechneten Versatz abgeschätzt wird, so dass der Einfluss aufgrund der Änderung bei der gefederten Masse mb direkt berücksichtigt werden kann. Dies führt zu einer Verbesserung der Abschätzgenauigkeit, wenn das Gewicht sich ändert, und kann daher den Fahrkomfort verbessern.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird angenommen, dass der Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungsteil 14 den Dämpfungskoeffizienten als die Dämpfungs-Charakteristik des Dämpfers 7 durch den Roll-BLQ 15 und den Vertikal-BLQ 16 berechnet. Die vorliegenden Erfindung ist nicht darauf beschränkt und der Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungsteil kann beispielsweise eine Skyhook-Steuerung oder eine H ∞ Steuerung beinhalten, welche die Ziel-Dämpfungskraft berechnet. Mit anderen Worten können verschiedene Arten von Steuerungen, die in der Lage sind, die Dämpfungs-Charakteristik des Dämpfers anhand des Zustands des Fahrzeugs zu steuern, als der Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungsteil eingesetzt werden.
Weiter beinhaltet der Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungsteil 14 das vorab basierend auf den Testdaten oder dergleichen erfasste Dämpfungskoeffizienten-Kennfeld 17 und konfiguriert, den Anweisungsstrom entsprechend der Dämpfungs-Charakteristik aus dem Dämpfungskoeffizienten und der Relativgeschwindigkeit, basierend auf dem Dämpfungskoeffizienten-Kennfeld 17, zu identifizieren. Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und die Dämpfungs-Charakteristik kann basierend auf verschiedenen Arten von Rechengleichungen und/oder dergleichen erfasst werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Zustandsabschätzteil 13 angenommen, den Zustand der Fahrzeugkarosserie unter Verwendung des Fahrzeugmodells abzuschätzen, welches den Stabilisierer inkorporiert. Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt und der Zustand der Fahrzeugkarosserie kann unter Verwendung eines Fahrzeugmodells abgeschätzt werden, aus welchem der Stabilisierer entfernt ist. In diesem Fall ist der externe Kraftabschätzteil 31 konfiguriert, den Stabilisierer-Reaktionskraft-Rechenteil 31C wegzulassen.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist das Fahrzeug auf solche Weise konfiguriert, dass die Federungseinrichtung 5, welche die Schraubenfeder enthält, auf der Vorderradseite vorgesehen ist und die Federungseinrichtung 8, welche die Schraubenfeder 9 beinhaltet, auf der Hinterradseite vorgesehen ist. Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt und die, die Schraubenfeder beinhaltende Federungseinrichtung 5 kann an allen vier Rädern eingesetzt werden. In diesem Fall ist der Hinterradseitenmassen-Rechenteil 42 des Federungsmassen-Rechenteils 36 identisch zu dem Vorderradseitenmassen-Rechenteil 41 konfiguriert.
Ähnlich kann die die Luftfeder 9 enthaltende Federungseinrichtung 8 an allen vier Rädern eingesetzt werden. In diesem Fall ist der Vorderradseitenmassen-Rechenteil 41 des Federungsmassen-Rechenteils 36 identisch zu dem Hinterradseitenmassen-Rechenteil 42 konfiguriert.
Der Hinterradseitenmassen-Rechenteil 42 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform kann eine Berechnung basierend auf einem Kennfeld verwenden, das darin eine Beziehung zwischen der Druckaufnahmefläche, der Fahrzeughöhe und dem Druck speichert, oder eine Gleichung zum Berechnen der Druckaufnahmefläche aus der Fahrzeughöhe und dem Druck verwenden. Alternativ kann der Hinterradseitenmassen-Rechenteil 42 konfiguriert sein, die Masse direkt unter Verwendung eines Kennfelds, einer Gleichung oder dergleichen aus der Fahrzeughöhe und dem Druck zu erfassen.
In der oben beschriebenen Ausführungsform werden das vertikale, Roll- und Pitch-Verhalten basierend auf dem vollen Fahrzeugmodell berechnet, welches die vier Räder beinhaltet, unter Verwendung der durch den externen Kraftabschätzteil 31 berechneten externen Kraft, aber das Roll- und Pitch-Verhalten kann durch Berechnen der Vertikalbewegung jedes der Räder basierend auf dem 1/4-Fahrzeug berechnet werden, das in 12 illustriert ist, statt des vollen Fahrzeugmodells, und das sich auf eine kinetische Beziehung aus dieser Vertikalbewegung jedes der Räder bezieht.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Federungseinrichtung basierend auf dem Beispiel beschrieben worden, in welchem der Dämpfungskraft-justierbare Dämpfer 7, der unter Verwendung des halb aktiven Dämpfers aufgebaut ist, als der Dämpfungskraft-justierbare Stoßdämpfer eingesetzt wird, kann aber konfiguriert sein, einen aktiven Dämpfer (einen elektrischen Aktuator oder einen hydraulischen Aktuator) stattdessen zu verwenden.
Mögliche Konfigurationen als Federungssteuereinrichtung, basierend auf der oben beschriebenen Ausführungsform, beinhalten die nachfolgenden Beispiele.
Als eine erste Konfiguration beinhaltet eine Federungssteuereinrichtung einen Dämpfungskraft-justierbaren Stoßdämpfer, der zwischen einer Fahrzeugkarosserie eines Fahrzeugs und jedem der vier Räder angeordnet ist und eine Dämpfungs-Charakteristik aufweist, die anhand einer Anweisung von außen variiert, einen Fahrzeughöhensensor, der an jedem der Räder der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist und eine Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, die Dämpfungs-Charakteristik zu steuern. Die Steuerung beinhaltet eine externe Kraft-Recheneinheit, die konfiguriert ist, eine an die Fahrzeugkarosserie angelegte externe Kraft aus einem Versatz zu berechnen, der aus dem Fahrzeughöhensensor berechnet ist, eine vertikale Kraft-Recheneinheit, die konfiguriert ist, eine Vertikalkraft auf die Fahrzeugkarosserie aus dieser berechneten externen Kraft zu erfassen, eine Beschleunigungs-Recheneinheit, die konfiguriert ist, eine Beschleunigung aus der Vertikalkraft, welche durch die Vertikalkraft-Recheneinheit erfasst ist, zu berechnen, eine Federungsgeschwindigkeit-Abschätzeinheit, die konfiguriert ist, eine Federungsgeschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie aus der durch die Beschleunigungs-Recheneinheit berechneten Beschleunigung abzuschätzen und eine Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist, die Dämpfungs-Charakteristik basierend auf der durch die Federungsgeschwindigkeit-Abschätzeinheit erfassten abgeschätzten Federungsgeschwindigkeit zu erfassen.
Gemäß dieser ersten Ausführungsform kann der am Fahrzeug existierende Fahrzeughöhensensor statt eines Beschleunigungssensors verwendet werden, so dass Kosten des Gesamtsystems reduziert werden können. Weiter kann die Federungsgeschwindigkeits-Schätzeinheit die Federungsgeschwindigkeit durch beispielsweise Integrieren der durch die Beschleunigungs-Recheneinheit berechneten Beschleunigung abschätzen. Daher kann die Rechenbelastung an der Steuervorrichtung unter Verwendung der Integrationsrechnung statt eines Beobachters reduziert werden. Dies kann es gestatten, dass ein niedrig leistungsfähiger Mikrocomputer als die Steuervorrichtung verwendet wird, wodurch die Kosten der Steuervorrichtung reduziert werden. Zusätzlich dazu kann die Federungsgeschwindigkeit unter Verwendung der Integrationsrechnung abgeschätzt werden, statt des Beobachters, so dass die Anzahl von Abbiege-Parametern reduziert werden kann. Als Ergebnis kann die Anzahl von Prozessen zum Adaptieren der Tuning-Parameter reduziert werden, so dass die Entwicklungskosten reduziert werden können.
Als eine zweite Konfiguration beinhaltet die Steuervorrichtung weiter eine Rollwinkel-Beschleunigungs-Recheneinheit, die konfiguriert ist, eine Rollwinkelbeschleunigung aus dem durch die externe Kraftdetektionseinheit berechneten Wert und einer Position, an welcher der Dämpfungskraft-justierbare Stoßdämpfer installiert ist, zu berechnen, und eine Pitch-Winkelbeschleunigungs-Recheneinheit, die konfiguriert ist, eine Pitch-Winkelbeschleunigung aus dem durch die externe Kraftdetektionseinheit berechneten Wert und der Position, an welcher der Dämpfungskraft-justierbare Stoßdämpfer installiert ist, zu berechnen. Die Steuervorrichtung berechnet eine Rollrate und eine Pitch-Rate aus der Rollwinkelbeschleunigung und der Pitch-Winkelbeschleunigung und erfasst die Dämpfungs-Charakteristik durch die Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungseinheit, basierend auf Ergebnissen dieser Berechnungen und der abgeschätzten Federungsgeschwindigkeit.
Gemäß dieser zweiten Konfiguration kann ein Rollen und ein Pitch in einem Voll-Fahrzeugmodus, der vier Räder enthält, berücksichtigt werden. Daher kann ein Federungsverhalten mit verbesserter Genauigkeit selbst auf einer solchen Straßenoberfläche, bei der das Federungsverhalten signifikant ist, abgeschätzt werden. Als Ergebnis erfasst die Dämpfungskraft-Charakteristik-Bestimmungseinheit die Dämpfungs-Charakteristik, basierend auf dem Ergebnis der hochgenauen Abschätzung des Federungsverhaltens, so dass der Fahrkomfort verbessert werden kann.
Als eine dritte Konfiguration korrigiert die Steuervorrichtung die Beschleunigung durch Multiplizieren der geschätzten Federungsgeschwindigkeit mit einer vorbestimmten Verstärkung und ihrer Rückkopplung an die durch die Beschleunigungs-Recheneinheit berechnete Beschleunigung und erfasst die geschätzte Federungsgeschwindigkeit, basierend auf der korrigierten Beschleunigung.
Gemäß dieser dritten Konfiguration kann die geschätzte Federungsgeschwindigkeit zur Beschleunigung rückgekoppelt werden, vor der Integrationsberechnung, und veranlasst werden, als ein Dämpfungsterm selbst dann zu fungieren, wenn beispielsweise die Federungsgeschwindigkeit aus der Beschleunigung durch die Integrationsrechnung erfasst wird. Dies kann der Steuervorrichtung gestatten, einen Fehler bei der Integration zu reduzieren, wodurch der Fahrkomfort verbessert wird.
Als eine vierte Konfiguration ist ein Stabilisierer-Mechanismus am Fahrzeug vorgesehen. Die externe Kraftrecheneinheit beinhaltet weiter eine Stabilisierer-Reaktionskraft-Recheneinheit, die konfiguriert ist, eine Stabilisierer-Reaktionskraft basierend auf einer Differenz zwischen Werten der Fahrzeughöhensensoren zu berechnen, die an linken und rechten Rädern vorgesehen sind, und berechnet die externe Kraft, die an die Fahrzeugkarosserie angelegt wird, unter Verwendung des berechneten Wertes, der durch die Stabilisierer-Reaktionskraft-Recheneinheit erfasst wird.
Gemäß dieser vierten Konfiguration kann die externe Kraftrecheneinheit die Beschleunigung der Fahrzeugkarosserie und dergleichen unter Berücksichtigung der Stabilisierer-Reaktionskraft berechnen, wegen des Berechnens der externen Kraft, die an die Fahrzeugkarosserie angelegt wird, unter Verwendung der Stabilisierer-Reaktionskraft. Als Ergebnis kann die Steuervorrichtung die Dämpfungs-Charakteristik unter Berücksichtigung eines Einflusses des Stabilisierers steuern.
Als eine fünfte Konfiguration beinhaltet die Steuervorrichtung weiter eine Massen-Recheneinheit, die konfiguriert ist, eine Masse der Fahrzeugkarosserie aus dem aus dem Fahrzeughöhensensor berechneten Versatz zu erfassen. Die Beschleunigungsrecheneinheit berechnet die Beschleunigung unter Verwendung der durch die Vertikalkraft-Recheneinheit erfassten Vertikalkraft und der durch diese Massen-Recheneinheit erfassten Masse.
Gemäß dieser fünften Konfiguration kann die Beschleunigung durch Dividieren der Vertikalkraft, die durch die Vertikalkraft-Recheneinheit erfasst ist, durch die durch diese Massen-Recheneinheit erfasste Masse berechnet werden. Daher, selbst wenn die Anzahl von Passagieren oder ein Ladegewicht sich ändert, kann die Federungsbeschleunigung unter Verwendung einer gefederten Masse berechnet werden, die beispielsweise aus dem aus dem Fahrzeughöhensensor berechneten Versatz abgeschätzt wird, so dass ein Einfluss aufgrund einer Änderung bei der Federungsmasse direkt berücksichtigt werden kann. Dieses führt zu einer Verbesserung der Schätzgenauigkeit, wenn das Gewicht sich ändert, und kann daher den Fahrkomfort verbessern.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und beinhaltet verschiedene Modifikationen. Beispielsweise ist die oben beschriebene Ausführungsform im Detail beschrieben worden, um ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern und ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf die Konfiguration beschränkt, die alle der beschriebenen Merkmale beinhaltet. Weiter kann ein Teil der Konfiguration einige Ausführungsformen durch die Konfiguration einer anderen Ausführungsform ersetzt werden und eine gewisse Ausführungsform kann auch mit einer Konfiguration einer anderen Ausführungsform implementiert werden, die zur Konfiguration dieser Ausführungsform hinzugefügt wird. Weiter kann jede Ausführungsform auch mit einer anderen Konfiguration implementiert werden, welche in Bezug auf einen Teil der Konfiguration dieser Ausführungsform hinzugefügt, gelöscht oder ersetzt ist.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität unter dem Pariser Abkommen für die japanische Patentanmeldung Nr. 2016 - 189922 , eingereicht am 28. September 2016. Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-189922 , eingereicht am 28. September 2016 einschließlich der Beschreibung, der Ansprüche, der Zeichnungen und der Zusammenfassung ist hierin unter Bezugnahme in ihrer Gesamtheit inkorporiert.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugkarosserie
2: Rad
4: Stabilisierer (Stabilisierermechanismus)
5, 8: Federungseinrichtung
7: Dämpfungskraft-justierbarer Dämpfer (Dämpfungskraft-justierbarer Stoßdämpfer)
10: Fahrzeughöhensensor
11: Steuerung (Steuervorrichtung)
13: Zustandsabschätzteil
14: Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungsteil (Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungseinheit)
31: Externer Kraft-Bestimmungsteil (externe Kraftrecheneinheit)
31C: Stabilisierer-Reaktionskraft-Rechenteil (Stabilisierer-Reaktionskraft-Recheneinheit)
32: Schwerpunkt-Federungsgeschwindigkeits-Rechenteil
32A: Vertikalkraft-Rechenteil (Vertikalkraft-Recheneinheit)
32B: Federungsbeschleunigungs-Rechenteil (Beschleunigungs-Recheneinheit)
37C: Filterteil (Federungsgeschwindigkeits-Schätzeinheit)
33: Pitch-Raten-Rechenteil
33B: Pitch-Winkelbeschleunigungs-Rechenteil (Pitch-Winkelbeschleunigungs-Recheneinheit)
34: Rollraten-Rechenteil
34B: Rollwinkelbeschleunigungs-Rechenteil (Rollwinkel-Beschleunigungs-Recheneinheit)
35: Individualer Radfederungsgeschwindigkeits-Rechenteil
36: Federungsmassen-Rechenteil (Massen-Recheneinheit)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2016 [0109]
JP 189922 [0109]
JP 2016189922 [0109]

Claims

Federungssteuereinrichtung, umfasend: einen dämpfungskraft-justierbaren Stoßdämpfer, der zwischen einer Fahrzeugkarosserie eines Fahrzeugs und jedem von vier Rädern angeordnet ist und eine Dämpfungs-Charakteristik aufweist, die anhand einer Anweisung von außerhalb variiert; einen Fahrzeughöhensensor, der an jedem der Räder der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist; und eine Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, die Dämpfungs-Charakteristik zu steuern, wobei die Steuerung beinhaltet eine Externkraft-Recheneinheit, die konfiguriert ist, eine an die Fahrzeugkarosserie angelegte externe Kraft aus einem aus dem Fahrzeughöhensensor berechneten Versatz zu berechnen, eine Vertikalkraft-Recheneinheit, die konfiguriert ist, eine Vertikalkraft auf die Fahrzeugkarosserie aus dieser berechneten externen Kraft zu erfassen, eine Beschleunigungs-Recheneinheit, die konfiguriert ist, eine Beschleunigung aus der durch die Vertikalkraft-Recheneinheit erfassten vertikalen Kraft zu berechnen, eine Federungsgeschwindigkeits-Schätzeinheit, die konfiguriert ist, eine Federungsgeschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie aus der durch die Beschleunigungs-Recheneinheit berechneten Beschleunigung abzuschätzen, und eine Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist, die Dämpfungs-Charakteristik basierend auf der abgeschätzten Federungsgeschwindigkeit zu erfassen, welche durch die Federungsgeschwindigkeits-Schätzeinheit erfasst wird
Federungssteuereinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung weiter beinhaltet eine Rollwinkel-Beschleunigungs-Recheneinheit, die konfiguriert ist, eine Rollwinkelbeschleunigung aus dem durch die externe Kraftdetektionseinheit berechneten Wert und einer Position, an welcher der Dämpfungskraft-justierbare Stoßdämpfer installiert ist, zu berechnen, und eine Pitch-Winkel-Beschleunigungsrecheneinheit, die konfiguriert ist, eine Pitch-Winkelbeschleunigung aus dem durch die externe Kraftdetektionseinheit berechneten Wert und der Position, an welcher der Dämpfungskraft-justierbare Stoßdämpfer installiert ist, zu berechnen, und, wobei die Steuervorrichtung eine Rollrate und eine Pitch-Rate aus der Rollwinkelbeschleunigung und der Pitch-Winkelbeschleunigung berechnet und die Dämpfungs-Charakteristik durch die Dämpfungs-Charakteristik-Bestimmungseinheit erfasst, basierend auf Ergebnissen dieser Berechnungen und der geschätzten Federungsgeschwindigkeit.
Federungssteuereinrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuervorrichtung die Beschleunigung durch Multiplizieren der geschätzten Federungsgeschwindigkeit mit einer vorbestimmten Verstärkung und ihre Rückkopplung an die durch die Beschleunigungs-Recheneinheit berechnete Beschleunigung korrigiert und die abgeschätzte Federungsgeschwindigkeit, basierend auf der korrigierten Beschleunigung, erfasst.
Federungssteuereinrichtung gemäß einem von Ansprüchen 1 bis 3, wobei ein Stabilisierer-Mechanismus auf dem Fahrzeug vorgesehen ist, und wobei die externe Kraftrecheneinheit weiter eine Stabilisierer-Reaktionskraft-Recheneinheit beinhaltet, die konfiguriert ist, eine Stabilisierer-Reaktionskraft basierend auf einer Differenz zwischen Werten der Fahrzeughöhensensoren, die an linken und rechten Rädern vorgesehen sind, zu berechnen, und die an die Fahrzeugkarosserie angelegte externe Kraft unter Verwendung des durch diese Stabilisierer-Reaktionskraft-Recheneinheit erfassten berechneten Wert berechnet.
Federungssteuereinrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Steuervorrichtung weiter eine Massenrecheneinheit beinhaltet, die konfiguriert ist, eine Masse der Fahrzeugkarosserie aus dem aus dem Fahrzeughöhensensor berechneten Versatz zu erfassen, und wobei die Beschleunigungs-Recheneinheit die Beschleunigung unter Verwendung der durch die Vertikalkraft-Recheneinheit erfassten Vertikalkraft und der durch diese Massenrecheneinheit erfassten Masse berechnet.