DE112017007936T5

DE112017007936T5 - Steuern von Dämpferreibungseffekten in einer Aufhängung

Info

Publication number: DE112017007936T5
Application number: DE112017007936.5T
Authority: DE
Inventors: Akshay Gokhale; Atsushi Yokoyama
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2017-10-27
Filing date: 2017-10-27
Publication date: 2020-06-04
Also published as: KR102304144B1; WO2019083542A1; JP2020536792A; KR20200055083A; US20210016620A1; CN111263702A; US11498382B2; JP6944052B2; CN111263702B

Abstract

In einigen Beispielen umfasst eine Fahrzeugaufhängung zum zumindest teilweisen Tragen einer gefederten Masse einen Dämpfer, der mit der gefederten Masse verbunden ist, wobei der Dämpfer einen beweglichen Kolben umfasst. Die Fahrzeugaufhängung umfasst ferner einen Aktuator und eine Steuereinheit. Die Steuereinheit kann dazu konfiguriert sein, eine Bewegungsfrequenz zu bestimmen, die der gefederten Masse zugeordnet ist. Wenn die Bewegungsfrequenz unter einem ersten Frequenzschwellenwert liegt, kann die Steuereinheit ein Steuersignal senden, um zu bewirken, dass der Aktuator eine Verlangsamungskraft auf die gefederte Masse ausübt. Wenn die Bewegungsfrequenz, die der gefederten Masse zugeordnet ist, den ersten Frequenzschwellenwert überschreitet, kann die Steuereinheit ferner ein Steuersignal senden, um zu bewirken, dass der Aktuator eine Kompensationskraft auf die gefederte Masse ausübt. Eine Amplitude der Kompensationskraft kann beispielsweise auf einer Reibungskraft basieren, die für den Dämpfer bestimmt wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung bezieht sich auf das technische Gebiet hydraulischer Dämpfungssysteme z. B. für Fahrzeugaufhängungen.
HINTERGRUND
Herkömmliche hydraulische Dämpfungssysteme wie z. B. jene, die in Fahrzeugaufhängungen verwendet werden, um Straßenvibrationen zu dämpfen, können irreguläre Dämpfungscharakteristiken aufgrund der Effekte von Reibung aufzeigen, die z. B. durch die Komponenten der individuellen Dämpfer verursacht werden. Eine relative Bewegung zwischen Dämpferkomponenten, wie z. B. zwischen dem Dämpferkolben und der Dämpferzylinderwand und/oder zwischen der Kolbenstange und der Stangendichtung, können beispielsweise statische und dynamische Reibungskräfte erzeugen. Die Reibungskräfte können im Vergleich zu den hydraulischen Kräften im Dämpfer klein sein, können jedoch signifikant genug sein, um sich auf die Fahrzeugfahrt auszuwirken. Die Dämpferreibung kann sich auch auf die Fahrzeughandhabung wie z. B. während dynamischer Kurvenfahrmanöver auswirken. Ferner kann die Dämpferreibung das Zentrierungsgefühl im Lenksystem verschlechtern, wenn kleine Lenkwinkel angewendet werden, wie z. B. im Fall von Spurwechseln oder dergleichen.
ZUSAMMENFASSUNG
Einige Implementierungen umfassen eine Fahrzeugaufhängung, die die Dämpferreibung in einigen Situationen kompensiert und die Dämpferreibung in anderen Situationen steigert. In einigen Beispielen stützt die Fahrzeugaufhängung zumindest teilweise eine gefederte Masse ab und umfasst einen Dämpfer, der mit der gefederten Masse verbunden ist, wobei der Dämpfer einen beweglichen Kolben umfasst. Die Fahrzeugaufhängung umfasst ferner einen Aktuator und eine Steuereinheit. Die Steuereinheit kann dazu konfiguriert sein, eine Frequenz der Bewegung zu bestimmen, die der gefederten Masse zugeordnet ist. Wenn eine Frequenz der Bewegung der gefederten Masse unter einem ersten Frequenzschwellenwert liegt, kann die Steuereinheit ein Steuersignal senden, um zu bewirken, dass der Aktuator eine Verlangsamungskraft auf die gefederte Masse ausübt. Wenn die Frequenz der Bewegung, die der gefederten Masse zugeordnet ist, den ersten Frequenzschwellenwert überschreitet, kann die Steuereinheit ferner ein Steuersignal senden, um zu bewirken, dass der Aktuator eine Kompensationskraft auf die gefederte Masse ausübt. Eine Amplitude der Kompensationskraft kann beispielsweise auf einer für den Dämpfer bestimmten Reibungskraft basieren.
Figurenliste
Die ausführliche Beschreibung wird mit Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt. In den Figuren identifiziert (identifizieren) die ganz linke(n) Ziffer(n) eines Bezugszeichens die Figur, in der das Bezugszeichen zum ersten Mal erscheint. Die Verwendung derselben Bezugszeichen in verschiedenen Figuren gibt ähnliche oder identische Elemente oder Merkmale an.

1 stellt ein Beispieldiagramm eines Aufhängungssystems mit aktivem Dämpfer für ein Fahrzeug gemäß einigen Implementierungen dar.
2 stellt ein Beispieldiagramm eines aktiven Dämpfersystems für ein Fahrzeug gemäß einigen Implementierungen dar.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Beispielprozess zum Bestimmen einer Steuerkraft 302 gemäß einigen Implementierungen darstellt.
4 stellt ein Beispiel von Reibungscharakteristiken bei verschiedenen Frequenzen gemäß einigen Implementierungen dar.
5 stellt einen Beispielgraphen der Fahrtbewertungsreaktion als Funktion der Frequenz gemäß einigen Implementierungen dar.
6 stellt einen Beispielgraphen einer aktiven Kraftausübung auf der Basis der Frequenz gemäß einigen Implementierungen dar.
7 stellt einen Beispielleistungsspektraldichtegraphen (Beispiel-PSD-Graphen) der Reibungskraft als Funktion der Frequenz gemäß einigen Implementierungen dar.
8 stellt einen Beispielgraphen einer Frequenzverstärkung G_fq einer gefederten Masse als Funktion der Frequenz der Bewegung der gefederten Masse gemäß einigen Implementierungen dar.
9 stellt einen Beispielgraphen der Verstärkung G_gy als Funktion der Querbeschleunigung gemäß einigen Implementierungen dar.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Beispielprozess zum Bestimmen einer Aktuatorkraft zum Steuern eines Aktuators, um das Lenkgefühl zu verbessern, die Rolldynamik zu verbessern und/oder die Fahrqualität eines Fahrzeugs zu verbessern, gemäß einigen Implementierungen darstellt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Einige Implementierungen hier sind auf Techniken und Anordnungen zum Steuern der Effekte von Reibungskräften, die in einem hydraulischen Dämpfer (z. B. einen Stoßdämpfer) bei der Fahrzeugfahrt und Fahrzeughandhabung auftreten, durch Steuern der Ausgabe eines Aktuators, der mit dem Dämpfer parallel oder in Reihe angeordnet ist, gerichtet. Folglich steuern einige Beispiele hier die Effekte der Reibung, die im Dämpfer auftritt, um eine gewünschte Fahrzeugfahrqualität und Fahrzeughandhabung zu schaffen, durch Steuern der Effekte der Reibung, anstatt nur die Reibung aufzuheben. In einigen Beispielen hier kann die Dämpferreibung als Teil einer Verlangsamungskraft ähnlich zur hydraulischen Dämpfungskraft betrachtet werden, die hilft, die überschüssige Energie in einer Feder oder einem Reifen bei einer Resonanzfrequenz einer gefederten und ungefederten Masse abzuleiten. Folglich verbessern einige Implementierungen den Fahrkomfort des Fahrzeugs durch Verringern von Schweben und/oder Schütteln bei der Fahrzeugfahrt. Ferner können einige Implementierungen eine Reibungsanregungskraft angehen, die sich bei einer oder mehreren Frequenzen zeigen kann, wie z. B. auf glatten Straßen und/oder bei mittleren longitudinalen Fahrzeuggeschwindigkeiten, was die Fahrqualität eines Fahrzeugs im Frequenzbereich der menschlichen Empfindlichkeit verschlechtern kann.
In einigen Beispielen kann das System eine Steuereinheit umfassen, die Sensorinformationen von einem oder mehreren Fahrzeugsensoren empfängt. Die Steuereinheit kann die Sensorinformationen zumindest teilweise verwenden, um eine relative Geschwindigkeit der hydraulischen Dämpferkomponenten und/oder eine Bewegungsfrequenz der gefederten Masse abzuschätzen. Die Steuereinheit kann auch Querbeschleunigungsinformationen und Lenkradwinkelinformationen von anderen Fahrzeugsystemen wie z. B. über einen Steuerbereichsnetzbus (CAN-Bus) des Fahrzeugs empfangen.
Die Steuereinheit kann einen Aktuator wie z. B. einen aktiven Aktuator mit begrenzter Kraft steuern, um den Reibungseffekten in einigen Situationen entgegenzuwirken und um die Reibungskraft in einigen anderen Situationen zu steigern. Ein jeweiliger Aktuator kann mit einem jeweiligen hydraulischen Dämpfer an jedem Rad des Fahrzeugs parallel oder in Reine angeordnet sein. In einigen Beispielen hier kann die Steuereinheit die aktive Kraft, die durch den Aktuator zwischen der Fahrzeugkarosserie und dem Rad ausgeübt werden soll, zumindest teilweise auf der Basis einer abgeschätzten relativen Geschwindigkeit des Dämpferkolbens bestimmen. Diese aktive Kraft kann ferner auf der Basis der Frequenz der gefederten Masse, die zumindest teilweise auf der Basis der empfangenen Sensorinformationen bestimmt wird, und/oder auf der Basis von Querbeschleunigungsinformationen, die über den Fahrzeug-CAN-Bus von anderen Fahrzeugsystemen empfangen werden, bestimmt werden. Auf der Basis der bestimmten aktiven Kraft sendet die Steuereinheit ein Steuersignal zu einem oder mehreren der Aktuatoren zum Verbessern der Fahrzeugfahrt und/oder Fahrzeughandhabung.
Für Erörterungszwecke werden einige Beispielimplementierungen in der Umgebung einer Fahrzeugaufhängung beschrieben. Implementierungen hier sind jedoch nicht auf die bereitgestellten speziellen Beispiele begrenzt und können auf andere Typen von Betriebsumgebungen, andere Anwendungen und so weiter erweitert werden, wie für den Fachmann auf dem Gebiet angesichts der Offenbarung hier ersichtlich ist.
1 stellt ein Beispieldiagramm eines Aufhängungssystems 100 mit aktivem Dämpfer für ein Fahrzeug gemäß einigen Implementierungen dar. Das Dämpfersystem 100 umfasst eine gefederte Masse 102, eine ungefederte Masse 104 und eine Steuereinheit 106. Die gefederte Masse 102 kann beispielsweise eine Fahrzeugkarosserie und andere Komponenten des Fahrzeugs umfassen, die nicht in der ungefederten Masse 104 enthalten sind. Die ungefederte Masse 104 kann eine oder mehrere Federn 108, einen oder mehrere Dämpfer 110, einen oder mehreren Aktuatoren 112 und ein oder mehrere Räder 114 umfassen. Die Feder 108 kann beispielsweise das Fahrzeug in Bezug auf ein Rad 114 aufhängen, wie z. B. zum Federn der Fahrt des Fahrzeugs, wenn das Fahrzeug auf einer Oberfläche 116 fährt.
Ferner kann der Dämpfer 110 ein hydraulischer Dämpfer wie z. B. ein Stoßdämpfer sein, der verhindert, dass die gefederte Masse 102 unkontrollierbar durch die Feder 108 in Oszillation versetzt wird. Im dargestellten Beispiel umfasst der Dämpfer 110 einen Kolben 118, der innerhalb eines Zylinders 120 beweglich ist und der eine Kolbenstange 112 und eine Kolbenstangendichtung 124 umfasst. Der Zylinder 120 kann mit Hydraulikfluid, Öl, Luft oder anderem Fluid gefüllt sein, wie auf dem Fachgebiet bekannt ist. Als Beispiel kann der Kontakt des Kolbens 118 mit dem Zylinder 120 und/oder der Kolbenstange 122 mit der Kolbenstangendichtung 124 eine statische und dynamische Reibung verursachen, die zu irregulären Dämpfungscharakteristiken führen kann. Obwohl ein einfaches Beispiel eines Dämpfers 110 in 1 dargestellt ist, sind ferner Implementierungen hier nicht auf irgendeine spezielle Dämpferkonfiguration begrenzt und können beliebige Dämpfer, Stoßdämpfer oder dergleichen umfassen, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, die für die hier beschriebenen Verwendungen und Zwecke geeignet sind.
Das Rad 114 kann einen Reifen (in 1 nicht gezeigt) umfassen, der eine weitere Federreaktion auf die ungefederte Masse 104 bereitstellen kann. Zum Vereinfachen der Erläuterung der Beispiele hier kann jedoch der Federeffekt des Reifens als in der Feder 108 der ungefederten Masse 104 enthalten betrachtet werden, wenn nicht speziell anders erörtert.
Der Aktuator 112 kann aus einem oder mehreren individuellen Aktuatoren bestehen, wie z. B. um eine Kraft in einer Aufwärts- und/oder Abwärtsrichtung ausüben zu können, wie durch den Pfeil 126 angegeben. Beispiele von geeigneten Aktuatoren 112 können ein bidirektionales Solenoid, einen hydraulischen Aktuator, einen pneumatischen Aktuator oder irgendeinen anderen Typ von Aktuator umfassen, der in der Lage ist, eine ausreichende Kraft auszuüben, wie nachstehend zusätzlich erörtert. Im Allgemeinen kann die durch den Aktuator erzeugte Kraft viel kleiner sein als jene, die in einem herkömmlichen aktiven Aufhängungssystem verwendet wird, z. B. ein Maximum von 50 Newton pro Aktuator 112, was folglich ermöglicht, dass der Aktuator 112 hier signifikant kleiner ist als die in aktiven Aufhängungssystemen verwendeten Aktuatoren.
Außerdem kann das System 100 einen ersten Sensor 128, der an der ungefederten Masse 104 angeordnet ist, und einen zweiten Sensor 130, der an der gefederten Masse 102 angeordnet ist, umfassen. Als ein Beispiel können der erste Sensor 128 und der zweite Sensor 130 Beschleunigungsmesser sein, die in der Lage sind, eine Oszillation der ungefederten Masse 104 bzw. der gefederten Masse 102 zu detektieren. Folglich kann der erste Sensor 128 erste Sensordaten 132 zur Steuereinheit 106 senden und der zweite Sensor 130 kann zweite Sensordaten 134 zur Steuereinheit 106 senden. Ferner sind die Sensoren 128 und 130 nicht darauf begrenzt, dass sie Beschleunigungsmesser sind, sondern können andere Typen von Sensoren umfassen, wie z. B. Höhensensoren oder dergleichen, die eine relative Bewegung zwischen der gefederten Masse 102 und der ungefederten Masse 104 erfassen und quantifizieren können.
Außerdem können in einigen Beispielen mehrere der ungefederten Massen 104 vorhanden sein, die jeweils einem separaten Rad des Fahrzeugs und einem zugehörigen Aufhängungssystem entsprechen, die jeweils zusätzliche eine oder mehrere Federn, Dämpfer, Aktuatoren und Sensoren umfassen. Folglich kann die Steuereinheit 106 gleichzeitig mehrere der Aktuatoren 112 zum Steuern der Fahrt und Handhabung des Fahrzeugs steuern.
Die Steuereinheit 106 kann einen oder mehrere Prozessoren 138 und einen Arbeitsspeicher 140 umfassen. Der Arbeitsspeicher 140 kann ausführbare Befehle 142 wie z. B. ein Computerprogramm, einen computerausführbaren Code oder dergleichen umfassen. Der (die) Prozessor(en) 138 können als ein oder mehrere Mikroprozessoren, Mikrocomputer, Mikrocontroller, Digitalsignalprozessoren, Zentraleinheiten, Zustandsmaschinen, Logikschaltungsanordnungen, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs) und/oder beliebige Vorrichtungen, die Signale auf der Basis von Betriebsbefehlen bearbeiten, implementiert werden. In einigen Fällen kann der Prozessor 138 ein oder mehrere Hardware-Prozessoren und/oder Logikschaltungen irgendeines geeigneten Typs sein, die speziell programmiert oder anderweitig konfiguriert sind, um die hier beschriebenen Algorithmen und Prozesse auszuführen. Der (die) Prozessor(en) 138 können dazu konfiguriert sein, computerlesbare, prozessorausführbare Befehle 142, die im Arbeitsspeicher 140 gespeichert sind, abzurufen und auszuführen. Als ein nicht begrenzendes Beispiel können der (die) Prozessor(en) 138 in einem elektronischen Fahrzeugsteuergerät (ECU) enthalten sein, das mit einem oder mehreren anderen Fahrzeugsystemen 144, wie z. B. über einen Steuereinheitsbereichsnetzbus (CAN-Bus) 146 oder durch andere verdrahtete oder drahtlose Verbindungen, verbunden ist.
Der Arbeitsspeicher 140 kann mindestens ein computerlesbares Medium wie z. B. konkrete, nichttransitorische Computerspeichermedien umfassen und kann einen flüchtigen und nichtflüchtigen Arbeitsspeicher und/oder entnehmbare und nicht entnehmbare Medien umfassen, die in irgendeinem Typ von Technologie für die Speicherung von Informationen implementiert werden, wie z. B. computerlesbare, prozessorausführbare Befehle, Datenstrukturen, Programmodule oder andere Daten. Der Arbeitsspeicher 140 kann einen RAM, ROM, EEPROM, Flash-Arbeitsspeicher, Halbleiterspeicher, Magnetplattenspeicher, optischen Speicher und/oder eine andere Technologie computerlesbarer Medien umfassen, ist jedoch nicht darauf begrenzt. Folglich können die computerlesbaren Medien 140 Computerspeichermedien sein, die Befehle 142 speichern können, die Programme, Module, Anwendungen oder einen anderen ausführbaren Code umfassen können, der durch den Prozessor 138 ausgeführt werden kann. Wenn erwähnt, schließt ferner ein nichttransitorischer Arbeitsspeicher, der ansonsten als nichttransitorische computerlesbare Medien bezeichnet wird, Medien wie z. B. Energie, Trägersignale, elektromagnetische Wellen und Signale am sich aus.
Der Arbeitsspeicher 140 kann verwendet werden, um funktionale Komponenten zu speichern und zu unterhalten, die durch den Prozessor 138 ausführbar sind. In einigen Implementierungen umfassen diese funktionalen Komponenten Befehle oder Programme, die durch den Prozessor 138 ausführbar sind und die, wenn sie ausgeführt werden, eine Betriebslogik zum Durchführen der vorstehend dem Reporter 104 zugeschriebenen Handlungen und Dienste implementieren. Funktionale Komponenten der Steuereinheit 106, die in den computerlesbaren Medien 140 gespeichert sind, können die Befehle 142 umfassen, die eine Reihe von Befehlen oder einen anderen ausführbaren Code zum Bewirken, dass der Prozessor 138 die hier beschriebenen Funktionen durchführt, umfassen können.
Außerdem kann der Arbeitsspeicher 140 auch Daten, Datenstrukturen und dergleichen speichern, die durch die funktionale(n) Komponente(n) verwendet werden. Durch die computerlesbaren Medien 140 gespeicherte Daten können Sensordaten 132, 134 umfassen. Außerdem kann die Steuereinheit ferner Daten empfangen und speichern, die von Sensoren empfangen werden, die den anderen Fahrzeugsystemen zugeordnet sind, wie z. B. einen Lenkradwinkel 150 und eine Fahrzeugquerbeschleunigung 152. Ferner kann die Steuereinheit 106 andere logische, Programm- und/oder physikalische Komponenten umfassen, von denen die beschriebenen lediglich Beispiele sind, die sich auf die Erörterung hier beziehen.
Wie vorstehend erwähnt, können hier beschriebene Beispiele die Reibungseffekte des Dämpfers 110 auf den Fahrzeugfahrkomfort und die Fahrzeughandhabung steuern. Der Einfluss der Reibung auf den Fahrzeugfahrkomfort und die Fahrzeughandhabung können von verschiedenen Faktoren abhängen, wie z. B. dem Betrag der Reibung im System, der Straßenoberfläche, einer Reifensteifigkeit, einer Fahrzeuglängsgeschwindigkeit und so weiter. Das Beispiel von 1 stellt ein Viertelfahrzeugmodell dar, in dem der Dämpfer 110 ein passiver Dämpfer ist und der Aktuator 112 ein aktiver Aktuator mit begrenzter Kraft ist. Der Aktuator 112 in diesem Beispiel ist parallel zum Dämpfer 110 angeordnet. Wie zusätzlich nachstehend in Bezug auf 2 erörtert, kann der Aktuator 110 alternativ in Reihe mit dem Dämpfer 110 und/oder der Feder 108 angeordnet sein.
Die gefederte Masse 102 kann im Allgemeinen eine Viertelfahrzeugkarosseriemasse in einigen Fällen darstellen und die ungefederte Masse 104 kann die Aufhängungsmasse des Fahrzeugs darstellen, wie vorstehend erörtert. Der Aktuator 112 wird durch die Steuereinheit 106 gesteuert, die ein oder mehrere Steuersignale 160 zum Aktuator 112 auf der Basis von empfangenen Sensorinformationen, wie z. B. den ersten Sensordaten 132, den zweiten Sensordaten 134, des Lenkradwinkels 150 und der Querbeschleunigung 152, sendet. Der Aktuator 112 bringt eine Kraft auf die gefederte Masse 102 und ungefederte Masse 104 des Fahrzeugs auf, deren Betrag und Zeitablauf bestimmt wird, wie nachstehend zusätzlich erörtert. Die Steuereinheit 106 kommuniziert mit den Sensoren 128, 130 und den anderen Fahrzeugsystemen 144, um die Sensorinformationen zu empfangen und einen oder mehrere Parameter abzuschätzen, die zum Bestimmen der durch den Aktuator 112 aufzubringenden Kraft verwendet werden. Die Steuereinheit 106 bestimmt die gewünschte durch den Aktuator 112 aufzubringende Kraft und sendet ein entsprechendes Steuersignal 160 zum Aktuator 112. Die tatsächliche Konfiguration des Steuersignals 160 kann in Abhängigkeit von dem Typ und der Konfiguration des Aktuators 112 variieren.
2 stellt ein Beispieldiagramm eines Aufhängungssystems 200 mit aktivem Dämpfer für ein Fahrzeug gemäß einigen Implementierungen dar. In diesem Beispiel ist der Aktuator 112 in Reihe mit dem Dämpfer 110 angeordnet. In der dargestellten Konfiguration kann der Aktuator 112 durch die Steuereinheit 106 in einer Weise ähnlich zu der mit Bezug auf 1 erörterten gesteuert werden, mit Ausnahme, dass der Betrag der durch den Aktuator 112 auszuübenden Kraft auf der Basis dessen unterschiedlich sein kann, ob der Aktuator 112 auch mit der Feder 108 in Reihe oder mit der Feder 108 parallel ist, wie z. B. in 2 dargestellt.
Als anderes Beispiel kann der Aktuator 112 unter dem Dämpfer 110 angeordnet sein. Als noch anderes Beispiel kann der Aktuator 112 mit sowohl der Feder 108 als auch dem Dämpfer 110 in Reihe sein, der entweder über oder unter der Feder 108 und dem Dämpfer 110 angeordnet ist. Als noch anderes Beispiel kann ein erster Aktuator zum Ausüben einer Kraft in einer ersten Richtung in Reihe über dem Dämpfer 110 angeordnet sein, während ein zweiter Aktuator zum Ausüben einer Kraft in einer entgegengesetzten Richtung in Reihe unter dem Dämpfer 110 angeordnet sein kann. Obwohl mehrere Beispielkonfigurationen in dieser Anmeldung dargestellt und beschrieben werden, sind ferner zahlreiche andere Variationen und alternative Konfigurationen für den Fachmann auf dem Gebiet mit dem Nutzen der Offenbarung hier ersichtlich.
3 und 10 umfassen Ablaufdiagramme, die Beispielprozesse gemäß einigen Implementierungen darstellen. Die Prozesse sind als Sammlungen von Blöcken in logischen Ablaufdiagrammen dargestellt, die eine Sequenz von Operationen darstellen, von denen einige oder alle in Hardware, Software oder einer Kombination davon implementiert werden können. Im Zusammenhang mit Software können die Blöcke computerausführbare Befehle darstellen, die auf einem oder mehreren computerlesbaren Medien gespeichert sind, die, wenn sie durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden, die Prozessoren programmieren, um die angeführten Operationen durchzuführen. Im Allgemeinen umfassen computerausführbare Befehle Routinen, Programme, Objekte, Komponenten, Datenstrukturen und dergleichen, die spezielle Funktionen durchführen oder spezielle Datentypen implementieren. Die Reihenfolge, in der die Blöcke beschrieben werden, sollte nicht als Begrenzung aufgefasst werden. Irgendeine Anzahl der beschriebenen Blöcke kann in irgendeiner Reihenfolge und/oder parallel kombiniert werden, um den Prozess oder alternative Prozesse zu implementieren, und nicht alle der Blöcke müssen ausgeführt werden. Für Erörterungszwecke werden die Prozesse mit Bezug auf die Umgebungen, Gerüste und Systeme beschrieben, die in den Beispielen hier beschrieben sind, obwohl die Prozesse in einer breiten Vielfalt von anderen Umgebungen, Gerüsten und Systemen implementiert werden können.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Beispielprozess 300 zum Bestimmen einer Steuerkraft gemäß einigen Implementierungen darstellt. Die Steuerkraft kann beispielsweise durch den Aktuator zwischen der gefederten Masse und der ungefederten Masse ausgeübt werden, z. B. wie vorstehend mit Bezug auf 1 und 2 erörtert. Der Prozess 300 kann zumindest teilweise durch die Steuereinheit 106 (in 3 nicht gezeigt) oder (einen) andere(n) geeignete(n) Prozessor(en) ausgeführt werden.
Bei 302 kann die Steuereinheit Sensorinformationen wie z. B. die ersten Sensordaten 132, die zweiten Sensordaten 134, die Querbeschleunigung 152 und den Lenkradwinkel 150 empfangen, wie vorstehend mit Bezug auf 1 und 2 erörtert.
Bei 304 kann die Steuereinheit die relative Kolbengeschwindigkeit V_Piston des Dämpferkolbens auf der Basis der Differenz der Geschwindigkeit der gefederten Masse und der ungefederten Masse, die aus den Sensordaten 132 und den Sensordaten 134 bestimmt wird, bestimmen. In einigen Fällen wandelt die Steuereinheit die Sensordaten der gefederten Masse des Fahrzeugs (d. h. die zweiten Sensordaten 134) und die Sensordaten der ungefederten Masse (d. h. die ersten Sensordaten 132) in eine relative Kolbengeschwindigkeit des Dämpfers durch Bestimmen einer relativen Differenz der Bewegung zwischen den Sensoren 128 und 130, die vorstehend mit Bezug auf 1 erörtert sind, um.
Bei 306 bestimmt die Steuereinheit eine Bewegungsfrequenz F^smm der gefederten Masse durch Vergleichen der empfangenen Sensordaten 132 und 134 mit neueren Sensordaten 132 und 134, die im Arbeitsspeicher über die Zeit gespeichert werden, z. B. in den letzten 10-500 Millisekunden empfangen, zum Bestimmen der Änderungen der Beschleunigung und Geschwindigkeit des Kolbens.
Bei 308 schätzt die Steuereinheit die Querbeschleunigung G_y aus den empfangenen Lenkradwinkeldaten 150 durch bekannte Techniken ab und wird unter Verwendung von Querbeschleunigungsdaten 152 aktualisiert.
Bei 310 bestimmt die Steuereinheit die Frequenz der Kolbenbewegung, die der Kolbengeschwindigkeit V_Piston zugeordnet ist. Die Frequenz des Kolbens kann sich beispielsweise von der Bewegungsfrequenz der gefederten Masse aufgrund der relativen Bewegung zwischen der gefederten Masse 102 und der ungefederten Masse 104 unterscheiden.
Bei 312 bestimmt die Steuereinheit die abgeschätzte Reibungskraft Fest auf der Basis der relativen Geschwindigkeit der Dämpferkomponenten, d. h.
Kolbengeschwindigkeitsamplitude und Kolbenfrequenz unter Verwendung der folgenden Gleichungen: $F_{est} = sign (V_{position}) * {F_{c} + (F_{s} - F_{c}) * e^{- {(\frac{V_{piston}}{V_{stribeck}})}^{6}}} + B * V_{piston}$
$F_{s} = C_{1} * log (| V_{piston} |) + C_{2}$
$F_{c} = C_{3} * log (| V_{piston} |) + C_{4}$
In den vorangehenden Gleichungen sind B, C₁, C₂, C₃ und C₄ empirisch bestimmte Konstanten auf der Basis der Korrelation von Versuchsdaten eines speziellen Dämpfers und Simulationsergebnissen. Ferner ist V_Stribeck die Stribeck-Geschwindigkeit für den entsprechenden hydraulischen Dämpfer und δ ist der Formfaktor für die abgeschätzte Kraft und wird auf der Basis der Korrelation von Versuchsdaten eines speziellen Dämpfers und Simulationsergebnissen bestimmt. Ferner ist e eine Exponentialfunktion und „sign“ ist die Signum-Funktion. Die statische Reibungskraft (Fs) und die Coulomb-Reibung (Fe) sind Funktionen der Kolbengeschwindigkeit, wie vorstehend gezeigt. Folglich stehen die Reibungscharakteristiken wie z. B. das Verhältnis von statischer Reibungskraft zu dynamischer Reibungskraft und die Hystereseschleife auch mit der Geschwindigkeit des Kolbens in Beziehung. Obwohl eine Technik zum Bestimmen der abgeschätzten Reibungskraft vorstehend erörtert ist, sind ferner verschiedene andere Techniken für den Fachmann auf dem Gebiet mit dem Nutzen der Offenbarung hier ersichtlich.
Bei 314 bestimmt die Steuereinheit die Verstärkung für die Frequenz G_fq . Zusätzliche Details zum Bestimmen des Werts für G_fq werden nachstehend mit Bezug auf 8 erörtert. G_fq ist die abstimmbare Verstärkung und ist für unterschiedliche Fahrzeug- und Dämpferkonfigurationen unterschiedlich und kann durch den Abstimmprozess bestimmt werden.
Bei 316 bestimmt die Steuereinheit die Verstärkung für die Querbeschleunigung G_gy . Zusätzliche Details zum Bestimmen des Werts für G_gy werden nachstehend mit Bezug auf 9 erörtert. G_gy ist die abstimmbare Verstärkung und ist für verschiedene Fahrzeug- und Dämpferkonfigurationen unterschiedlich und kann durch den Abstimmprozess bestimmt werden.
Bei 318 verwendet die Steuereinheit eine Entscheidungslogik, um die Steuerverstärkung G aus G_fq und G_gy zu bestimmen. Die Steuerverstärkung variiert zwischen ± α, wobei α geringer als oder ungefähr gleich 1 ist. Die Steuerverstärkung wird auf der Basis einer abgeschätzten Frequenz der Bewegung der gefederten Masse F^smm und der Querbeschleunigung des Fahrzeugs bestimmt. Zusätzliche Details der Entscheidungslogik zum Bestimmen der Steuerverstärkung werden nachstehend mit Bezug auf 8-10 erörtert.
Bei 320 bestimmt die Steuereinheit die Steuerkraft auf der Basis der abgeschätzten Reibungskraft Fest und der Steuerverstärkung G. Die Steuerkraft zum Steuern der Reibungseffekte des Dämpfers kann gleich oder geringer als die Reibungskraft sein. In einigen Fällen kann folglich die maximale aktive Kraft, die auf die Fahrzeugkarosserie ausgeübt wird (d. h. zwischen der gefederten Masse und der ungefederten Masse), zur Reibungskraft im hydraulischen Dämpfer äquivalent sein. Folglich können die Energieanforderungen des Aktuators relativ klein sein und daher kann ein Aktuator mit begrenztem Leistungsverbrauch verwendet werden. Die Steuerkraft, die zwischen der gefederten Masse und der ungefederten Masse ausgeübt wird, kann zur Reibungskraft proportional sein, die im hydraulischen Dämpfer auftritt. Wie vorstehend erörtert, wird die Reibungskraft Fest im Dämpfer unter Verwendung der Geschwindigkeit der Kolbenstange V_Piston des hydraulischen Dämpfers abgeschätzt. Reibungskraftcharakteristiken variieren in Bezug auf die Kolbenstangenbewegung, wie zusätzlich nachstehend mit Bezug auf 4 erörtert. Als mehrere nicht begrenzende Beispiele kann die typische Reibungskraft ungefähr 20-30 Newton (4-7 Pfund) für einen hydraulischen Dämpfer sein. Zusätzliche Details zum Bestimmen der Steuerkraft werden nachstehend mit Bezug auf 8-10 erörtert.
Bei 322 bestimmt die Steuereinheit ein Steuersignal zum Senden zum Aktuator auf der Basis der Amplitude der Steuerkraft, die bei 320 bestimmt wird. Für einen Solenoidaktuator kann die Steuereinheit beispielsweise einen Betrag eines an das Solenoid anzulegenden Stroms zum Bewirken, dass das Solenoid eine gewünschte Kraft mit einer gewünschten Amplitude zu einem gewünschten Zeitpunkt ausübt, bestimmen. Im Fall eines hydraulischen Aktuators kann die Steuereinheit eine Menge an zum hydraulischen Aktuator zuzuführendem Hydraulikfluid fein bestimmen und so weiter. Zahlreiche andere Variationen sind für den Fachmann auf dem Gebiet mit dem Nutzen der Offenbarung hier ersichtlich.
4 stellt ein Beispiel von Reibungscharakteristiken 400 bei verschiedenen Frequenzen gemäß einigen Implementierungen dar. In dem Beispiel von 4 sind Reibungskraftcharakteristiken in vier Graphen auf der Basis der Bewegungsfrequenz gezeigt, z. B. für niedrigere Frequenzen oder höhere Frequenzen des Dämpferkolbens. Jeder der vier Graphen zeigt die Reibungskraft als Funktion der Kolbengeschwindigkeit V_Piston , um die Effekte der Reibungskraft bei verschiedenen Kolbengeschwindigkeiten zu demonstrieren.
Wie vorstehend erwähnt, treten statische Reibungskräfte auf, wenn die Geschwindigkeit des Kolbens V_Piston null oder fast null ist, während dynamische Reibungskräfte auftreten, wenn die Geschwindigkeit des Kolbens V_Piston größer ist als null. Die oberen zwei Graphen in 4 demonstrieren, dass das Verhältnis der statischen Reibungskraft zur dynamischen Reibungskraft von der Frequenz abhängig ist. Wie bei 402 angegeben, besteht beispielsweise bei niedrigeren Frequenzen eine größere Differenz zwischen der statischen Reibung 404 und der dynamischen Reibung 406 als bei höheren Frequenzen, wie bei 408 angegeben. Folglich ist das Verhältnis der statischen zur dynamischen Reibungskraft 410 in niedrigeren Frequenzbereichen größer als das Verhältnis der statischen zur dynamischen Reibungskraft in höheren Frequenzbereichen.
Wie durch die unteren zwei Graphen demonstriert, wie bei 412 und 414 angegeben, ändert sich ferner auch die Hystereseeigenschaft der Reibungskraft in Bezug auf die Frequenz des Dämpferkolbens. Die Hysterese ist ein Phänomen, das auftreten kann, wenn ein System sich in einer Oszillationsbewegung befindet und einen Rückkehrpfad, der derselbe wie ein anfänglicher Pfad ist, aufgrund von Behinderungseffekten wie z. B. Reibung nicht verfolgen kann, die eine Nacheilung, Verzögerung, Verlagerung usw. verursachen. Ein Vergleich der Reibungskraft bei 412 mit der Reibungskraft bei 414 deutet darauf hin, dass die Dämpferhysterese 416 mit einer Zunahme der Frequenz der Dämpferkolbenbewegung zunimmt.
5 stellt einen Beispielgraphen 500 einer Fahrtbewertungsreaktion als Funktion der Frequenz gemäß einigen Implementierungen dar. 5 umfasst eine gestrichelte Linie 502, die dem Fahrtbewertungsindex entspricht, d. h. Fahrzeugkarosseriebeschleunigung am Fahrersitzboden gemessen als Funktion der Frequenz der Anregung für das Aufhängungssystem ohne Verwendung des Aktuators hier, und eine durchgezogene Linie 504, die dem Fahrtbewertungsindex mit Verwendung des Aktuators hier gemäß einigen Implementierungen entspricht.
Wie durch die Linie 504 angegeben, ist die Fahrzeugkarosseriebeschleunigung im Vergleich zum passiven Dämpfer 502 in drei interessierenden Bereichen verringert, nämlich im Resonanzbereich 506 der gefederten Masse (d. h. niedrigerer Frequenzbereich), der einen Karosseriesprungmodus 508 an seiner Spitze umfassen kann; im für den Menschen empfindlichen Bereich 510 (d. h. ein Mittelfrequenzbereich); und im Resonanzbereich 512 der ungefederten Masse (d. h. ein höherer Frequenzbereich), der einen Radsprungmodus 514 an seiner Spitze umfassen kann. Folglich können Implementierungen hier eine signifikante Verbesserung des Fahrzeugfahrkomforts gegenüber herkömmlichen passiven Systemen schaffen. Die Implementierungen hier können beispielsweise das Schweben im niedrigeren Frequenzbereich verringern, die Bewegtheit im Mittelfrequenzbereich verringern und das Schütteln und den Stoß im höheren Frequenzbereich verringern.
6 stellt einen Beispielgraphen 600 einer aktiven Kraftausübung auf der Basis der Frequenz gemäß einigen Implementierungen dar. Der Graph 600 umfasst eine Linie 602, die die aktive Steuerkraft angibt, die durch den Aktuator hier ausgeübt wird, und eine Linie 604, die die Reibungskraft aufgrund der Reibungseffekte des Dämpfers gemäß einigen Implementierungen hier darstellt. Ferner dienen die im Graphen 600 und in den anderen Graphen hier bereitgestellten Frequenzwerte nur als Beispiel und können von System zu System in Abhängigkeit von zahlreichen Faktoren variieren, wie z. B. Fahrzeuggröße, Fahrzeuggewicht, Fahrzeugkonfiguration und so weiter. Folglich sind Implementierungen hier nicht auf spezielle Werte für die hier beschriebenen Frequenzbereiche begrenzt. In einigen Beispielen hier kann der für den Menschen empfindliche Bereich jedoch 4-10 Hz sein.
Der Graph 600 demonstriert, dass die Reibungskraft 604 von der Dämpferreibung nur eine Verlangsamungskraft ausüben kann, wie bei 606 angegeben, und keine Kompensationskraft ausübt. Andererseits kann die aktive Steuerkraft 602 hier sowohl als Verlangsamungskraft, wie bei 608 und 610 angegeben, als auch als Kompensationskraft, wie bei 612 angegeben, in Abhängigkeit von der Frequenz der Fahrzeugkarosseriebewegung und anderen Erwägungen hier angewendet werden, wie nachstehend zusätzlich erörtert. In dem Frequenzbereich 614, der für Menschen empfindlich ist, kann der Aktuator beispielsweise betätigt werden, um eine Kompensationskraft im System zu induzieren, um die Reibungskraft im Dämpfer zu kompensieren oder dieser anderweitig entgegenzuwirken. Folglich kann die Kompensationskraft 612 die Spitzenkraft aufgrund einer Reibungskraft verringern, die zwischen der Straße und der Fahrzeugkarosserie (gefederte Masse) übertragen wird. Wohingegen im Referenzfrequenzbereich 616 der gefederten Masse und im Referenzfrequenzbereich 618 der ungefederten Masse die Richtung der Aktuatorkraft so ausgewählt werden kann, dass die aktive Kraft eine Verlangsamungskraft 608 oder 610 ist, die die Reibungskraft steigert, um die überschüssige Energie vom System abzuleiten. In höheren Frequenzbereichen, z. B. wie bei 620 angegeben, kann ferner die aktive Steuerkraft allmählich verringert werden, um unbeabsichtigte Effekte auf die Fahrqualität zu vermeiden.
7 stellt einen Beispielleistungsspektraldichtegraphen (Beispiel-PSD-Graphen) 700 der Reibungskraft als Funktion der Frequenz gemäß einigen Implementierungen dar. Der Graph 700 umfasst eine gestrichelte Linie 702, die ein Beispiel der Dämpferreibungskraft als Funktion der Frequenz für eine glatte Straße darstellt, und eine durchgezogene Linie 704, die ein Beispiel der Dämpferreibungskraft als Funktion der Frequenz für eine raue Straße darstellt. Wie vorstehend erwähnt, hängt der Einfluss der Dämpferreibung auf den Fahrzeugfahrkomfort von verschiedenen Faktoren ab, wie z. B. der Menge an Reibung im System, der Straßenoberfläche, der Reifensteifigkeit und der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit. Die Dämpferreibung allein ist eine Verlangsamungskraft ähnlich zur hydraulischen Dämpfungskraft, die durch den Dämpfer bereitgestellt wird, und hilft, die überschüssige Energie in der Feder oder im Reifen bei der Resonanzfrequenz der gefederten Masse bzw. der Resonanzfrequenz der ungefederten Masse abzuleiten, und hilft dadurch, den Fahrkomfort zu verbessern.
In diesem Beispiel umfasst die Reibungskraft 704 für die raue Straße eine erste Spitze 706 im niedrigeren Frequenzbereich und eine zweite Spitze 708 im höheren Frequenzbereich. Die Reibungskraft kann jedoch im Vergleich zur hydraulischen Dämpfungskraft, die durch den Dämpfer bereitgestellt wird, vernachlässigbar sein. Auf rauen Straßen unterstützt auch die Reibungskraft 704 die hydraulische Dämpfungskraft beim Ableiten der Energie in der Feder und der ungefederten Masse in den Spitzenkraftbereichen 706 und 708.
Andererseits zeigt die Reibungskraft 702 für die glatte Straße eine Spitze 710 wie z. B. auf glatten Straßen und bei mittleren Längsgeschwindigkeiten, was den Fahrkomfort des Fahrzeugs verschlechtern kann, da die Spitze 710 im für den Menschen empfindlichen Frequenzbereich 712 liegt. Folglich kann die vorstehend mit Bezug auf 6 erörterte Steuerkraft des aktiven Aktuators gemäß Implementierungen hier ausgeübt werden, um zu helfen, den Fahrzeugfahrkomfort durch Steuern von Reibungseffekten zu verbessern, wie z. B. der bei 710 demonstrierten. Wie vorstehend erwähnt, kann ferner die Aktuatorkraft ausgeübt werden, um die Reibungskraft im niedrigeren Frequenzbereich und im höheren Frequenzbereich zu steigern. Folglich kann die Richtung der aktiven Aktuatorkraft, die auf die gefederte Masse ausgeübt wird, unter Verwendung z. B. der abgeschätzten Frequenz der Bewegung der gefederten Masse zum signifikanten Verbessern des Fahrzeugfahrkomforts gesteuert werden.
8 stellt einen Beispielgraphen 800 einer Frequenzverstärkung G_fq der gefederten Masse als Funktion der Frequenz der Bewegung der gefederten Masse gemäß einigen Implementierungen dar. Die aktive Steuerkraft 602 kann so festgelegt werden, dass sie ungefähr gleich der Frequenzverstärkung G ist, wenn sie als Verlangsamungskraft verwendet wird, wie bei 608 und 610 angegeben, und kann so festgelegt werden, dass sie ungefähr gleich der und entgegengesetzt zur Frequenzverstärkung ist, d. h. -G, wenn sie als Kompensationskraft 612 angewendet wird.
In diesem Beispiel kann ferner der Betrag der Verlangsamungskraft 608, die durch den Aktuator im niedrigeren Frequenzbereich 802 ausgeübt wird, allmählich verringert werden, wenn die Frequenz der Bewegung der gefederten Masse sich dem für den Menschen empfindlichen Bereich 614 nähert. Wenn beispielsweise die Frequenz den für den Menschen empfindlichen Bereich 614 erreicht, z. B. bei einer ersten Übergangsfrequenz 804, kann ein im Allgemeinen nahtloser Übergang 806 bestehen, an dem der Aktuator aufhört, die Verlangsamungskraft 608 aufzubringen, und der Aktuator beginnt, eine kleine Kompensationskraft 612 aufzubringen. Die Kompensationskraft 612 kann allmählich erhöht werden, wenn die Frequenz in den für den Menschen empfindlichen Bereich 614 zunimmt, wie z. B. über den Verlauf einer Erhöhung von ein oder zwei Hz. Wenn die Frequenz der Karosseriebewegung weiterhin an dem für den Menschen empfindlichen Bereich 614 vorbei in die höheren Frequenzen 808 zunimmt, kann ferner ein zweiter allmählicher, im Allgemeinen nahtloser Übergang 810 bestehen, der bei einer zweiten Übergangsfrequenz 812 auftritt, wie z. B. über einen Bereich von ein oder zwei Hz, während dessen die Kompensationskraft 612 allmählich auf null verringert wird und die Verlangsamungskraft dann allmählich ausgeübt wird, nachdem die Übergangsfrequenz 812 erreicht ist. Wenn die Frequenz des Dämpferkolbens sich von der niedrigeren Frequenz 802 auf den Mittelbereich 614 und anschließend vom Mittelbereich 614 auf die höhere Frequenz 808 ändert, ändert sich folglich die entsprechende Frequenzverstärkung G_fq von einer positiven Verstärkung auf eine negative Verstärkung und dann zurück auf eine positive Verstärkung. Bei niedrigeren Frequenzen 802 kann folglich die Reibungskraft vorteilhaft sein und wird durch die Aktuatorkraft 602 gesteigert, bei Mittelbereichsfrequenzen 614 kann die Reibungskraft für die Fahrqualität schädlich sein und dieser wird durch die Aktuatorkraft 602 entgegengewirkt, und bei höheren Frequenzen 808 hat die Reibungskraft einen geringeren Effekt und kann ähnlich durch die Aktuatorkraft 602 bis zu einem Punkt gesteigert werden, an dem die ausgeübte Verlangsamungskraft 610 wieder allmählich verringert wird. Dies stellt die nahtlosen Übergänge 806 und 810 sicher und vermeidet plötzliche Änderungen der Energie des Systems, was ein sanftes Gefühl für die Insassen des Fahrzeugs schafft. Folglich können die Reibungseffekte auf die Fahrzeugfahrqualität nahtlos gesteuert werden.
Ferner ist das Ausüben der Aktuatorkraft zum Verbessern der Fahrqualität nur ein Beispiel dessen, wie die Reibungskraft hier kompensiert und/oder gesteigert werden kann. In zusätzlichen Beispielen kann die Aktuatorkraft zum Verbessern der Lenkung und/oder Handhabung des Fahrzeugs auf der Basis der detektierten Querbeschleunigung und des detektierten Lenkradwinkels verwendet werden. Die Charakteristiken der Reibungskraft und der entsprechenden anzuwendenden Aktuatorkraft können auf der Basis der Verstärkung bestimmt werden, die durch die vorstehend z. B. in Bezug auf 3 erörterte Entscheidungslogik abgeschätzt wird, und wie zusätzlich mit Bezug auf 10 nachstehend beschrieben. Die Verstärkung für die Frequenz G_fq und die Verstärkung für die Querhandhabung G_gy können auf der Basis der Bewegungsfrequenz der gefederten Masse bzw. der Querbeschleunigung des Fahrzeugs bestimmt werden. Die Steuerverstärkung G kann dann durch die Entscheidungslogik, wie z. B. mit Bezug auf 3 erörtert, unter Verwendung der Verstärkung G_fq und/oder Verstärkung G_gy abgeschätzt werden.
Die absolute Amplitude der Aktuatorsteuerkraft, die auf das Fahrzeug ausgeübt wird, kann irgendwo zwischen 0 und der maximalen aktiven Kraft liegen, die zur abgeschätzten Reibungskraft im Dämpfer äquivalent sein kann und die auf der aktuellen Fahrzeugdynamik basieren kann. Die Richtung der Aktuatorsteuerkraft, die auf das Fahrzeug ausgeübt wird, kann auf der Basis der aktuellen Fahrzeugdynamik positiv oder negativ sein. Außerdem können plötzliche Änderungen der Steuerkraft wie z. B. Umschalten von einer positiven auf eine negative Steuerkraft (z. B. im Fall einer plötzlichen Energieinduktion) oder von einer negativen Verstärkung auf eine positive Verstärkung (z. B. im Fall eines plötzlichen Energieverlusts) eine unerwünschte Empfindung für den (die) Fahrzeuginsassen verursachen. Folglich können die Verstärkung G_fq und die Verstärkung G_gy kontinuierliche Funktion der Bewegungsfrequenz der gefederten Masse bzw. der Querbeschleunigung des Fahrzeugs sein, wie mit Bezug auf 8 und 9 erörtert. Dies stellt die nahtlosen Übergänge sicher und vermeidet plötzliche Änderungen der Energie des Systems und schafft dadurch ein sanfteres Gefühl für den (die) Fahrzeuginsassen.
Außerdem kann die Verstärkung G_fq für den Fahrzeugfahrkomfort unter Verwendung der Frequenz der Bewegung der gefederten Masse F^smm abgeschätzt werden, wie vorstehend mit Bezug auf 3 erörtert. Die Frequenz der Bewegung der gefederten Masse F^smm kann unter Verwendung einer beliebigen Variable σ¹, σ², ... σ^m, von Beschleunigungs- und Geschwindigkeitsdaten nur der gefederten Masse abgeschätzt werden, wie in den folgenden Gleichungen: $F_{1}^{s m m} = \overset{..}{x_{b}^{2}} - σ_{1}^{2} * \dot{x_{b}^{2}}$
$F_{2}^{s m m} = \overset{..}{x_{b}^{2}} - σ_{2}^{2} * \dot{x_{b}^{2}}$
$F_{n}^{s m m} = \overset{..}{x_{b}^{2}} - σ_{n}^{2} * \dot{x_{b}^{2}}$
In den obigen Gleichungen ist x_b die Verlagerung der gefederten Masse 102 (hier steht x für die Verlagerung und der tiefgestellte Index b steht für die gefederte Masse 102). Ein Konzept hinter der obigen Abschätzung besteht darin, dass die Ausgabe für die obige Gleichung null ist, wenn die Frequenz der Bewegung der gefederten Masse F^smm bei σ¹, σ², ... σ^m liegt. Um einen nahtlosen Übergang bei jeder Übergangsfrequenz zu erreichen, kann ein Frequenztotband von 5 % nahe den Übergangsfrequenzen 804 und 812 implementiert werden. Wenn der Wert für die obige Gleichung positiv ist, ist die Frequenz mehr als die Übergangsfrequenz 804 oder 812, bzw. wenn er negativ ist, weniger als die Übergangsfrequenz 804 oder 812. Unter Verwendung von σ¹, σ², ... σ^m kann folglich die Frequenz der gefederten Masse abgeschätzt werden. Die dominante Frequenz kann im Fall von mehreren Eingangsfrequenzen ausgewählt werden. Obwohl ein Beispiel einer Technik zum Bestimmen der Frequenz der gefederten Masse F^smm vorstehend erörtert ist, sind ferner verschiedene andere Techniken zum Bestimmen dieses Werts für den Fachmann auf dem Gebiet mit dem Nutzen der Offenbarung hier ersichtlich.
9 stellt einen Beispielgraphen 900 der Verstärkung G_gy als Funktion der Querbeschleunigung gemäß einigen Implementierungen dar. Wie vorstehend erwähnt, können in einigen Beispielen die Handhabung und das Lenkgefühl des Fahrzeugs unter Verwendung des Aktuators hier verbessert werden, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind, wie z. B. dass der Lenkradwinkel einen Schwellenlenkradwinkel überschreitet, und ferner auf der Basis eines Betrags der gemessenen Querbeschleunigung, die das Fahrzeug gegenwärtig erfährt. Das Lenkgefühl ist ein Maß der anfänglichen schnellen Reaktion des Fahrzeugs auf eine Lenkeingabe. Da die statische Reibung ein Trägheitsteil der Reibungskraft ist, die aufgrund der Trägheit der Komponenten im Dämpfer existiert, kann die statische Reibung eine Verzögerung in der Fahrzeugreaktion erzeugen. Wenn diese Nacheilung der Reaktion des Fahrzeugs auf die Lenkeingabe durch den Fahrzeugfahrer größer als erwartet ist, kann der Fahrzeugfahrer gewöhnlich das Fahrzeug überlenken, was zu einer weiteren Korrektur der Lenkeingabe führt. Diese Fahrererfahrung wird als träge Reaktion bezeichnet und ist unerwünscht, wie z. B. während Kurvenfahren mit geringer Geschwindigkeit oder Wechseln von Fahrspuren. Um das Fahrzeuglenkgefühl zu verbessern, kann folglich die Reibungskraft, die bei vertikalen Geschwindigkeiten des Dämpferkolbens bei oder nahe null auftritt, durch den Aktuator gemäß den Implementierungen hier kompensiert werden.
Während größerer Lenkeingaben, wie z. B. während Kurvenfahren mit hoher Geschwindigkeit, kann ferner das Fahrzeug gewöhnlich aufgrund einer plötzlichen Erhöhung der Querbeschleunigung plötzlich rollen, die auf das Fahrzeug wirkt. Die Reibungskraft in dieser Situation kann durch den Aktuator hier gesteigert werden, um als Verlangsamungskraft zu dienen, um beim Verringern der Rollrate des Fahrzeugs zu helfen, was ein kleineres Rollgefühl während des Kurvenfahrens erzeugt und folglich ein besseres Handhabungsgefühl für das Fahrzeug schafft.
In dem Beispiel von 9 ist die aktive Steuerkraft, die durch den Aktuator ausgeübt wird, durch die Linie 902 dargestellt. Bei niedrigeren Niveaus einer Querbeschleunigung, wie bei 904 angegeben, d. h. unter einem Querbeschleunigungsschwellenwert 906, kann eine Kompensationskraft 908 durch den Aktuator zum Überwinden der statischen Reibung des Dämpfers ausgeübt werden, um das Lenkgefühl des Fahrzeugs bei niedrigeren Niveaus der Querbeschleunigung zu verbessern. Bei höheren Niveaus der Querbeschleunigung 910, über dem Querbeschleunigungsschwellenwert 906, kann der Aktuator ferner eine Verlangsamungskraft 912 ausüben, um zu helfen, dem Karosserierollen des Fahrzeugs bei den höheren Niveaus der Querbeschleunigung 910 Widerstand zu leisten.
Ähnlich zu dem vorstehend mit Bezug auf 8 erörterten Beispiel kann der Aktuator außerdem betätigt werden, um allmähliche Übergänge zwischen der Kompensationskraft 908 und der Verlangsamungskraft 912 zu schaffen, um dadurch einen glatten Übergang von der Kompensationskraft 908 zur Verlangsamungskraft 912 zu schaffen und umgekehrt. Von einem ersten Querbeschleunigungswert 914 zu einem zweiten Querbeschleunigungswert 916 kann beispielsweise die Kompensationskraft 908, die durch den Aktuator ausgeübt wird, allmählich von -G auf null verringert werden. Ferner kann von einem dritten Querbeschleunigungswert 918 zu einem vierten Querbeschleunigungswert auf der anderen Seite des Querbeschleunigungsschwellenwerts die Verlangsamungskraft allmählich von null auf G erhöht werden. Die Orte der Querbeschleunigungswerte 914-920 und des Querbeschleunigungsschwellenwerts 906 können auf der Basis eines gewünschten Lenkgefühls und einer Handhabungsreaktion für das Fahrzeug festgelegt werden. In diesem Beispiel ist folglich die Verstärkung G_gy eine kontinuierliche Funktion der Querbeschleunigung des Fahrzeugs. Dies stellt den nahtlosen Übergang sicher und vermeidet plötzliche Änderungen des Systems, was ein sanftes Gefühl für den Fahrzeuginsassen schafft. Folglich können die Reibungseffekte auf die Fahrzeuglenkung und Fahrzeughandhabung nahtlos durch in diesem Beispiel dargelegte Techniken gesteuert werden.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Beispielprozess 1000 zum Bestimmen einer Aktuatorkraft zum Steuern eines Aktuators, um das Lenkgefühl zu verbessern, die Rolldynamik zu verbessern und/oder die Fahrqualität eines Fahrzeugs zu verbessern, gemäß einigen Implementierungen darstellt. Der Prozess 1000 legt ein Beispiel einer Entscheidungslogik dar, die zum Bestimmen einer Kompensations- oder Verlangsamungskraft, die durch den Aktuator ausgeübt werden soll, zum Durchführen des Verbesserns des Lenkgefühls, Verbesserns der Rolldynamik und/oder Verbesserns der Fahrqualität verwendet werden kann. In diesem Beispiel basiert die Entscheidungslogik zumindest teilweise auf dem Lenkradwinkel und der Querbeschleunigung des Fahrzeugs; andere Sensoreingaben können jedoch zusätzlich zu oder als Alternative zu diesen Sensoreingaben verwendet werden.
Einige Implementierungen hier können die Effekte der Reibungskraft auf die Fahrzeugfahrt, die Lenkung und Handhabung unter Verwendung eines kostengünstigen aktiven Aktuators mit begrenzter Kraft steuern. Hier beschriebene Techniken ermöglichen die Steuerung der Aktuatorkraftamplitude und Aktuatorkraftrichtung, um Reibungskräften im Dämpfer effektiv entgegenzuwirken oder den Effekt der Reibungskräfte zu steigern.
Bei 1002 kann die Steuereinheit Sensordaten für die gefederte Masse und die ungefederte Masse empfangen. Die Steuereinheit kann beispielsweise die Sensordaten von den Sensoren 130 und 128 an der gefederten Masse bzw. der ungefederten Masse empfangen, wie vorstehend z. B. mit Bezug auf 1 erörtert. Die Sensordaten können eine relative Differenz der Bewegung zwischen der gefederten Masse und der ungefederten Masse angeben, die eine aktuelle Geschwindigkeit des Dämpferkolbens angibt.
Bei 1004 kann die Steuereinheit eine Frequenz der Bewegung der gefederten Masse F^smm bestimmen. Auf der Basis des Vergleichs an einer aktuellen Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Dämpferkolbens und von kürzlich empfangenen Sensordaten, die die unmittelbar vorherige Bewegung des Dämpferkolbens angeben, kann die Steuereinheit beispielsweise eine aktuelle Oszillationsfrequenz der gefederten Masse bestimmen.
Bei 1006 kann die Steuereinheit die relative Geschwindigkeit des Dämpferkolbens V_Piston bestimmen. Wie vorstehend erwähnt, kann die Steuereinheit auf der Basis der empfangenen Sensordaten eine Differenz der relativen Bewegung zwischen der gefederten Masse und der ungefederten Masse bestimmen, die die Geschwindigkeit des Dämpferkolbens angibt.
Bei 1008 kann die Steuereinheit eine abgeschätzte Reibungskraft Fest auf der Basis der Kolbengeschwindigkeit und der Frequenz der gefederten Masse bestimmen. Ein Beispiel einer Technik zum Bestimmen der abgeschätzten Reibungskraft Fest ist vorstehend mit Bezug auf 8 erörtert. Die abgeschätzte Reibungskraft entspricht der Reibung im Dämpfer zu dem Zeitpunkt und dieser kann durch die Aktuatorkraft in Abhängigkeit von der Frequenz der Bewegung gefederten Masse und/oder der Querbeschleunigung entgegengewirkt oder diese kann gesteigert werden, wie nachstehend erörtert.
Bei 1010 kann die Steuereinheit Lenkradwinkelinformationen (SWAinformationen), Querbeschleunigungsinformationen empfangen. Wie vorstehend erwähnt, können diese Sensorwerte beispielsweise von anderen Fahrzeugsystemen wie z. B. über einen CAN-Bus oder eine andere Kommunikationsverbindung empfangen werden. Ferner kann die Steuereinheit auf der Basis dieser Informationen bestimmen, ob die Aktuatorkraft zum (1) Verbessern des Fahrkomforts, (2) zum Verbessern des Lenkgefühls oder (3) zum Verbessern der Fahrzeughandhabung angewendet werden soll.
Bei 1012 kann die Steuereinheit bestimmen, ob der Lenkradwinkel einen Schwellenlenkradwinkel überschreitet. Wenn der Lenkradwinkel den Schwellenwert überschreitet, fährt der Prozess zum Block 1014 fort; wenn andererseits der Lenkradwinkel den Schwellenlenkradwinkel nicht überschreitet, geht der Prozess zum Block 1022 weiter.
Bei 1014 kann die Steuereinheit nach einer Bestimmung, dass der Lenkradwinkel den Schwellenlenkradwinkel überschreitet, die Querbeschleunigung des Fahrzeugs bestimmen. Wie vorstehend erwähnt, kann die Querbeschleunigung von einem anderen Fahrzeugsystem durch den CAN-Bus empfangen werden.
Bei 1016 kann die Steuereinheit bestimmen, ob die Querbeschleunigung eine Schwellenquerbeschleunigung überschreitet. Wenn beispielsweise die gemessene Querbeschleunigung die Schwellenquerbeschleunigung überschreitet, dann hat das Fahrzeug Potential, übermäßiges Rollen zu erfahren. Wenn andererseits die Querbeschleunigung geringer ist als die Schwellenquerbeschleunigung, dann kann es erwünscht sein, das Lenkgefühl des Fahrzeugs zu verbessern. Wenn die Querbeschleunigung den Schwellenwert überschreitet, geht der Prozess folglich zum Block 1018 weiter; wenn andererseits die Querbeschleunigung den Schwellenwert nicht überschreitet, dann geht der Prozess zum Block 1020 weiter.
Bei 1018 kann die Steuereinheit, wenn die Querbeschleunigung die Schwellenquerbeschleunigung überschreitet, eine Aktuatorkraft zum Verbessern der Rolldynamik bestimmen. Folglich kann die Steuereinheit die vorstehend erörterte Verstärkung G_gy zum Bestimmen der aufzubringenden Aktuatorkraft verwenden. Zum Verbessern der Rolldynamik wird die Aktuatorkraft ausgeübt, um die Effekte der Reibungskraft zum Erhöhen der Beständigkeit gegen Karosserierollen des Fahrzeugs zu steigern. Wenn beispielsweise der Querbeschleunigungswert größer ist als der Querbeschleunigungsschwellenwert, wird angenommen, dass sich das Fahrzeug im Kurvenfahren befindet und folglich eine Rollbewegung erfährt. Die Aktuatorkraft kann dem Fahrzeug als Verlangsamungskraft zugeteilt werden, was die Reibungskraft beim Ableiten von Energie im Aufhängungssystem unterstützt und dadurch die Rollrate des Fahrzeugs verringert. Die Amplitude der Verlangsamungskraft kann auf der Basis der Rollrate des Fahrzeugs zugeteilt werden. In einigen Beispielen kann die Rollrate des Fahrzeugs unter Verwendung der Kolbengeschwindigkeit V_Piston und der Querbeschleunigung des Fahrzeugs abgeschätzt werden.
Bei 1020 kann die Steuereinheit, wenn die Querbeschleunigung nicht die Schwellenquerbeschleunigung überschreitet und der Lenkradwinkel den Schwellenlenkradwinkel überschreitet, eine Aktuatorkraft zum Verbessern des Lenkgefühls des Fahrzeugs bestimmen. Folglich kann die Steuereinheit die vorstehend erörterte Verstärkung G_gy zum Bestimmen der aufzubringenden Aktuatorkraft verwenden. Zum Verbessern des Lenkgefühls kann die Aktuatorkraft ausgeübt werden, um den Effekten der Reibungskraft zum Verringern des Effekts der Dämpferreibung auf das Lenkgefühl entgegenzuwirken. Folglich kann die Aktuatorkraft in der Amplitude sowie in der Richtung zugeteilt werden, um die Nacheilung in der Fahrzeugreaktion auf die Lenkeingabe zu verringern, wobei somit das Lenkgefühlt verbessert wird. Dies wird durch Induzieren der erforderlichen Menge an Energie im Aufhängungssystem des Fahrzeugs unter Verwendung des Aktuators erreicht, um eine Kompensationskraft bereitzustellen, wie vorstehend mit Bezug auf 9 erörtert.
Bei 1022 kann die Steuereinheit, wenn der Lenkradwinkel den Schwellenlenkradwinkel nicht überschreitet, eine Aktuatorkraft zum Verbessern des Fahrkomforts des Fahrzeugs bestimmen. Folglich kann die Steuereinheit die vorstehend erörterte Verstärkung G_fq zum Bestimmen der aufzubringenden Aktuatorkraft verwenden. Die Aktuatorkraft kann beispielsweise die Reibungskraft bei niedrigeren und höheren Frequenzen steigern und kann die Reibungskraft bei Mittelbereichsfrequenzen kompensieren oder anderweitig dieser entgegenwirken, wie vorstehend z. B. mit Bezug auf 5-8 erörtert.
Bei 1024 kann die Steuereinheit ein Steuersignal zum Senden zum Aktuator auf der Basis der bestimmten Aktuatorkraft bestimmen. Die Steuereinheit kann beispielsweise eine Umwandlungstabelle, einen gespeicherten Algorithmus oder dergleichen verwenden, um einen Betrag eines Stroms zu bestimmen, der an den Aktuator angelegt werden soll, um zu bewirken, dass der Aktuator eine gewünschte Kraft in einer gewünschten Richtung ausübt.
Bei 1026 kann die Steuereinheit das Steuersignal zum Aktuator senden, um entweder den Effekten der Dämpferreibung auf die Fahrzeugaufhängung entgegenzuwirken oder diese zu steigern. In einigen Beispielen kann die Steuereinheit als Steuereinheit für den Aktuator dienen und kann den Betrag des Stroms, die zum Aktuator zugeführt wird, direkt steuern. In anderen Beispielen kann der Aktuator seine eigene Steuereinheit aufweisen und das Steuersignal kann der Steuereinheit einen Betrag des Strom angeben, der an den Aktuator angelegt werden soll. Andere Typen von Aktuatoren können ähnlich durch die Steuereinheit gesteuert werden. Ferner sind zahlreiche andere Variationen für den Fachmann auf dem Gebiet mit dem Nutzen der Offenbarung hier ersichtlich.
Außerdem kann in einigen Beispielen die Fahrzeuggeschwindigkeit (d. h. longitudinale Geschwindigkeit) berücksichtigt werden, wenn bestimmt wird, ob die Aktuatorkraft für die Handhabungsverbesserung oder Fahrkomfortverbesserung ausgeübt werden soll. Wie vorstehend erwähnt, kann der Aktuator mit dem Dämpfer parallel oder in Reihe angeordnet sein und kann eine Energie im System induzieren oder Energie vom System ableiten und kann folglich die Fahrqualität und Handhabung für den Fahrzeugfahrer verbessern. Wie vorstehend erwähnt, schaffen ferner die Implementierungen hier ein rechnerisch aufwandsarmes und kostengünstiges Verfahren zum Steuern der Aktuatorkraft und erfordern einen beträchtlich kleineren Energieverbrauch als eine aktive Aufhängung, da die maximale Kraftausgabe des Aktuators typischerweise zur Reibungskraft im System äquivalent ist, die im Bereich von 100 bis 200 Newton pro Fahrzeug liegen kann. Folglich verbessern die Implementierungen hier nicht nur die Fahrzeugfahrt in fast allen Frequenzbereichen, sondern verbessern auch das Fahrzeuglenkgefühl und die Fahrzeughandhabungsdynamik. Das hier beschriebene Steuerverfahren hat auch geringe Rechen- und Arbeitsspeicherkosten, was folglich die Kosten der Steuereinheit verringert. Die vorstehend beschriebenen Implementierungen sind robust und können in Kombination mit anderen aktiven Aktuatoren verwendet werden, um eine ähnliche Fahrt und Handhabung zu schaffen.
Die hier beschriebenen Beispielprozesse sind nur Beispiele von Prozessen, die für Erörterungszwecke vorgesehen sind. Zahlreiche andere Variationen sind für den Fachmann auf dem Gebiet angesichts der Offenbarung hier ersichtlich. Obwohl die Offenbarung hier mehrere Beispiele von geeigneten Systemen, Architekturen und Umgebungen zum Ausführen der Prozesse darlegt, sind die Implementierungen hier ferner nicht auf die gezeigten und erörterten speziellen Beispiele begrenzt. Ferner schafft diese Offenbarung verschiedene Beispielimplementierungen, wie beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt. Diese Offenbarung ist jedoch nicht auf die hier beschriebenen und dargestellten Implementierungen begrenzt, sondern kann sich auf andere Implementierungen erstrecken, wie dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt wäre oder bekannt werden würde.
Verschiedene Befehle, Prozesse und Techniken, die hier beschrieben sind, können im allgemeinen Zusammenhang von computerausführbaren Befehlen betrachtet werden, wie z. B. Programmmodule, die auf computerlesbaren Medien gespeichert sind und durch den (die) Prozessor(en) hier ausgeführt werden. Im Allgemeinen umfassen Programmmodule Routinen, Programme, Objekte, Komponenten, Datenstrukturen, einen ausführbaren Code usw. zum Durchführen von speziellen Aufgaben oder Implementieren von speziellen abstrakten Datentypen. Diese Programmmodule und dergleichen können als nativer Code ausgeführt werden oder können heruntergeladen und ausgeführt werden, wie z. B. in einer virtuellen Maschine oder einer anderen gerade rechtzeitigen Kompilierungsausführungsumgebung. Typischerweise kann die Funktionalität der Programmmodule, wie gewünscht, in verschiedenen Implementierungen kombiniert oder verteilt werden. Eine Implementierung dieser Module und Techniken kann auf Computerspeichermedien gespeichert oder über eine gewisse Form von Kommunikationsmedien übertragen werden.
Obwohl der Gegenstand in einer Sprache beschrieben wurde, die für strukturelle Merkmale und/oder methodologische Handlungen spezifisch ist, soll selbstverständlich sein, dass der in den beigefügten Ansprüchen definierte Gegenstand nicht notwendigerweise auf die beschriebenen speziellen Merkmale oder Handlungen begrenzt ist. Vielmehr sind die speziellen Merkmale und Handlungen als Beispielformen zum Implementieren der Ansprüche offenbart.

Claims

Fahrzeugaufhängungssystem zum zumindest teilweisen Tragen einer gefederten Masse, wobei das System umfasst: einen Dämpfer, der die gefederte Masse trägt, wobei der Dämpfer einen beweglichen Kolben umfasst; einen Aktuator; eine Steuereinheit, die dazu konfiguriert ist, Operationen durchzuführen, die Folgendes umfassen: Bestimmen einer Bewegungsfrequenz, die der gefederten Masse zugeordnet ist; wenn die Bewegungsfrequenz, die der gefederten Masse zugeordnet ist, unter einem ersten Frequenzschwellenwert liegt, Senden eines Steuersignals, um zu bewirken, dass der Aktuator eine Verlangsamungskraft auf die gefederte Masse ausübt; und wenn die Bewegungsfrequenz, die der gefederten Masse zugeordnet ist, den ersten Frequenzschwellenwert überschreitet, Senden eines Steuersignals, um zu bewirken, dass der Aktuator eine Kompensationskraft auf die gefederte Masse ausübt, wobei eine Amplitude der Kompensationskraft auf einer für den Dämpfer bestimmten Reibungskraft basiert.
System nach Anspruch 1, wobei die Operationen ferner Folgendes umfassen: Bestimmen einer Querbeschleunigung, die der gefederten Masse zugeordnet ist; wenn die Querbeschleunigung unter einem Querbeschleunigungsschwellenwert liegt, Bewirken, dass der Aktuator die Kompensationskraft auf die gefederte Masse ausübt; und wenn die Querbeschleunigung den Querbeschleunigungsschwellenwert überschreitet, Bewirken, dass der Aktuator die Verlangsamungskraft auf die gefederte Masse ausübt.
System nach Anspruch 2, wobei die Operationen ferner Folgendes umfassen: Bestimmen, dass ein Lenkradwinkel geringer ist als ein Schwellenlenkradwinkel; und auf der Basis des als geringer als der Schwellenlenkradwinkel bestimmten Lenkradwinkels Bestimmen der Amplitude der Kompensationskraft zum Ausüben auf die gefederte Masse oder einer Amplitude der Verlangsamungskraft zum Ausüben auf die gefederte Masse auf der Basis der Bewegungsfrequenz, die der gefederten Masse zugeordnet ist.
System nach Anspruch 2, wobei die Operationen ferner Folgendes umfassen: Bestimmen, dass ein Lenkradwinkel einen Schwellenlenkradwinkel überschreitet; und auf der Basis des Lenkradwinkels, der den Schwellenlenkradwinkel überschreitet, Bestimmen der Querbeschleunigung, die der gefederten Masse zugeordnet ist.
System nach Anspruch 2, wobei die Operationen ferner Folgendes umfassen: Bestimmen einer Verstärkung für die Frequenz, die der ungefederten Masse zugeordnet ist; Bestimmen einer Verstärkung für die Querbeschleunigung; und Bestimmen der Amplitude der Kompensationskraft und/oder einer Amplitude der Verlangsamungskraft auf der Basis der Reibungskraft und der Verstärkung für die Frequenz und/oder der Verstärkung für die Querbeschleunigung.
System nach Anspruch 1, wobei die Operationen ferner Folgendes umfassen: Bestimmen einer Geschwindigkeit, die dem Kolben zugeordnet ist; und Bestimmen der Reibungskraft auf der Basis der Geschwindigkeit, die dem Kolben zugeordnet ist.
System nach Anspruch 5, wobei die Operationen ferner Folgendes umfassen: Empfangen von ersten Sensordaten von einem ersten Sensor, der einer ungefederten Masse mit dem Dämpfer und dem Aktuator zugeordnet ist; Empfangen von zweiten Sensordaten von einem zweiten Sensor, der der gefederten Masse zugeordnet ist; und Bestimmen der Geschwindigkeit, die dem Kolben zugeordnet ist, auf der Basis der ersten Sensordaten und/oder der zweiten Sensordaten.
System nach Anspruch 1, wobei: die für den Dämpfer bestimmte Reibungskraft zumindest teilweise auf der Basis der statischen Reibung zwischen dem Kolben und einem Zylinder des Dämpfers und der Coulomb-Reibung zwischen dem Kolben und dem Zylinder bestimmt wird; und die Amplitude der Kompensationskraft und eine Amplitude der Verlangsamungskraft zur für den Dämpfer bestimmten Reibungskraft proportional sind.
System nach Anspruch 1, wobei die Operationen ferner Folgendes umfassen: Bestimmen einer Querbeschleunigung, die der gefederten Masse zugeordnet ist; wenn die Querbeschleunigung unter einem Querbeschleunigungsschwellenwert liegt, Bewirken, dass der Aktuator die Kompensationskraft auf die gefederte Masse ausübt; und allmähliches Verringern der Kompensationskraft, wenn die Querbeschleunigung in Richtung des Querbeschleunigungsschwellenwerts zunimmt.
System nach Anspruch 9, wobei die Operationen ferner Folgendes umfassen: Bewirken, dass der Aktuator das Ausüben der Kompensationskraft stoppt, bevor die Querbeschleunigung den Querbeschleunigungsschwellenwert erreicht; und wenn die Querbeschleunigung den Querbeschleunigungsschwellenwert überschreitet, Bewirken, dass der Aktuator eine allmählich zunehmende Verlangsamungskraft auf die gefederte Masse ausübt, bis eine zur Reibungskraft proportionale Verlangsamungskraft erreicht wird.
System nach Anspruch 1, wobei die Operationen ferner Folgendes umfassen: Bewirken, dass der Aktuator die Verlangsamungskraft allmählich verringert, wenn die Bewegungsfrequenz, die der gefederten Masse zugeordnet ist, in Richtung des ersten Frequenzschwellenwerts zunimmt; und Bewirken, dass der Aktuator die Kompensationskraft als allmählich zunehmend ausübt, wenn die Bewegungsfrequenz, die der gefederten Masse zugeordnet ist, den ersten Frequenzschwellenwert überschreitet, bis die Amplitude erreicht wird, auf der Basis der Reibungskraft.
System nach Anspruch 1, wobei die Operationen ferner das Bewirken, dass der Aktuator die Kompensationskraft allmählich verringert, wenn die Bewegungsfrequenz, die der gefederten Masse zugeordnet ist, in Richtung eines zweiten Frequenzschwellenwerts zunimmt, umfassen.
Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugaufhängung, die zumindest teilweise eine gefederte Masse trägt, wobei die Fahrzeugaufhängung einen Dämpfer umfasst, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bestimmen einer Bewegungsfrequenz, die der gefederten Masse zugeordnet ist, durch eine Steuereinheit; wenn die Bewegungsfrequenz, die der gefederten Masse zugeordnet ist, unter einem ersten Frequenzschwellenwert liegt, Senden eines Steuersignals, um zu bewirken, dass ein Aktuator eine Verlangsamungskraft auf die gefederte Masse ausübt; und wenn die Bewegungsfrequenz, die der gefederten Masse zugeordnet ist, den ersten Frequenzschwellenwert überschreitet, Senden eines Steuersignals, um zu bewirken, dass der Aktuator eine Kompensationskraft auf die gefederte Masse ausübt, wobei eine Amplitude der Kompensationskraft auf einer für den Dämpfer bestimmten Reibungskraft basiert.
Verfahren nach Anspruch 13, das ferner Folgendes umfasst: Bestimmen einer Querbeschleunigung, die der gefederten Masse zugeordnet ist; wenn die Querbeschleunigung unter einem Querbeschleunigungsschwellenwert liegt, Bewirken, dass der Aktuator die Kompensationskraft auf die gefederte Masse ausübt; und wenn die Querbeschleunigung den Querbeschleunigungsschwellenwert überschreitet, Bewirken, dass der Aktuator die Verlangsamungskraft auf die gefederte Masse ausübt.
Computerlesbares Medium, das Befehle speichert, die, wenn sie durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden, die einer Fahrzeugaufhängung zugeordnet sind, den einen oder die mehreren Prozessoren programmieren, um Operationen durchzuführen, die umfassen: Bestimmen einer Bewegungsfrequenz, die einer gefederten Masse zugeordnet ist, die zumindest teilweise durch die Fahrzeugaufhängung getragen wird; wenn die Bewegungsfrequenz, die der gefederten Masse zugeordnet ist, unter einem ersten Frequenzschwellenwert liegt, Senden eines Steuersignals, um zu bewirken, dass ein Aktuator eine Verlangsamungskraft auf die gefederte Masse ausübt; und wenn die Bewegungsfrequenz, die der gefederten Masse zugeordnet ist, den ersten Frequenzschwellenwert überschreitet, Senden eines Steuersignals, um zu bewirken, dass der Aktuator eine Kompensationskraft auf die gefederte Masse ausübt, wobei eine Amplitude der Kompensationskraft auf einer Reibungskraft basiert, die für einen Dämpfer bestimmt wird, der in der Fahrzeugaufhängung enthalten ist.