DE19860651A1 - System und Verfahren zur adaptiven elektronischen Regelung einer Fahrzeugaufhängung - Google Patents
System und Verfahren zur adaptiven elektronischen Regelung einer FahrzeugaufhängungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur
adaptiven elektronischen Regelung einer Fahrzeugaufhängung,
genauer gesagt, eine solche adaptive Aufhängungsregelung,
bei der die Dämpfungskraft eines einstellbaren Dämpfers ab
hängig von der Fahrgeschwindigkeit, dem Lenkwinkel, der
Drosselklappenstellung, Beschleunigung oder Verzögerung, der
Bremsbetätigung und einer Achsbeschleunigung angesteuert
wird, um die Fahrfunktion und die Lenkstabilität zu verbes
sern.
Im Allgemeinen verfügen Fahrzeuge über ein Aufhängesystem
zum Verbinden einer Radachse mit einem Fahrgestell, um zu
verhindern, daß von der Straßenoberfläche auf die Achse
wirkende Schwingungen und Stöße unmittelbar auf das Fahrge
stell übertragen werden, um dadurch die Fahrfunktion und die
Stabilität zu verbessern.
In einem Aufhängungssystem wirken an angetriebenen Rädern
Antriebskräfte und Dämpfungskräfte sowie Zentrifugalkräfte
im Fall von Kurvenfahrten, und das System dient dazu, die
Räder in geeigneten Stellungen in Bezug auf das Fahrgestell
zu halten. Daher erfordert ein Aufhängungssystem eine fle
xible Verbindung für Auf- und Abbewegungen, wie sie aus ver
schiedenen Gründen auftreten, und es benötigt eine starke
Kopplung in horizontaler Richtung, um die Antriebs- und
Dämpfungskräfte der angetriebenen Räder und die Zentrifugal
kräfte im Fall von Kurvenfahrten aufzunehmen.
In einem Aufhängungsregelungssystem wird die Dämpfungskraft
eines einstellbaren Dämpfers abhängig von der Fahrgeschwin
digkeit, dem Bremszustand und dem Beschleunigungszustand
eines Fahrzeugs mit Hilfe eines Stellglieds, nämlich eines
Schrittmotors, gesteuert. Genauer gesagt, enthält ein vari
abler Dämpfer eine Steuerungsstange, und die Dämpfungskraft
wird dadurch geändert, daß der Strömungskanal eines Fluids
durch Drehung der Steuerungsstange unter Antrieb durch das
Stellglied geändert wird.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines herkömmlichen elektro
nischen Aufhängungsregelungssystems für Fahrzeuge. Gemäß
Fig. 1 enthält dieses bekannte System einen Lenkwinkelsensor
101 zum Erfassen des Lenkwinkels, einen Drosselklappen-Posi
tionssensor TPS (Throttle Position Sensor) 102 zum Erfassen
des Öffnungsgrads einer Drosselklappe, die in einem Ansaug
verteiler untergebracht ist, einen Fahrgeschwindigkeitssen
sor 103 zum Erfassen der Fahrgeschwindigkeit, einen Bremsen
schalter 104 zum Erfassen des Bremszustands, einen Längsbe
schleunigungssensor 105 zum Erfassen von Beschleunigungen
und Verzögerungen des Fahrzeugs sowie eine elektronische Re
gelung 106 zum Regeln von Dämpfungskräften von Dämpfern an
vier Rädern in einen "harten Modus", "mittleren Modus" und
einen "weichen Modus" auf solche Weise, daß der Fahrzustand
der Räder abhängig von den Erfassungsausgangssignalen der
Sensoren 101, 102, 103, 105 und des Bremsschalters 104 er
faßt wird und vordere Stellglieder 107 und hintere Stell
glieder 108, die in oberen Teilen der Raddämpfer angebracht
sind, Fluidkanäle durch Verdrehen von Steuerungsstangen än
dern.
Beim herkömmlichen System versetzt der elektronische Regler
106 die vorderen und hinteren Stellglieder 107 und 108 in
den harten Modus, wenn die vom Lenkwinkelsensor 101 erfaßte
Lenkwinkelgeschwindigkeit eine vorbestimmte Winkelgeschwin
digkeit 80°/s oder mehr im Fall eines plötzlichen Lenkvor
gangs übersteigt. Andererseits versetzt der elektronische
Regler 106 die vorderen und hinteren Stellglieder 107 und
108 in den mittleren Modus, wenn die vom Fahrgeschwindig
keitssensor 103 erfaßte Fahrgeschwindigkeit 30 km/h oder
mehr beträgt, und im Fall einer plötzlichen Beschleunigung
ein Öffnungswinkel der Drosselklappe von 60° oder mehr vom
TPS 102 erfaßt wird. Ferner versetzt der elektronische Reg
ler 10 die vorderen und hinteren Stellglieder 107 und 108 in
den mittleren Modus, wenn eine vom Längsbeschleunigungssen
sor 105 erfaßte Längsbeschleunigung einen vorbestimmten
Wert von 0,32 g oder mehr erfaßt.
Wenn die Fahrgeschwindigkeit 40 km/h oder mehr ist und die
Bremse betätigt wird, wodurch der Bremsschalter 104 einge
schaltet ist, versetzt der elektronische Regler 106 die vor
deren und hinteren Stellglieder 107 und 108 in den "harten
Modus", um die Fahrstabilität des Fahrzeugs im Fall hoher
oder niedriger Geschwindigkeit, entsprechend den Fahrge
schwindigkeitssignalen, aufrechtzuerhalten.
D. h., daß der elektronische Regler 106 die vorderen und
hinteren Stellglieder 107 und 108 dann in den harten Modus
versetzt, wenn die Fahrgeschwindigkeit 10 km/h oder weniger
beträgt, und er sie in den mittleren Modus versetzt, wenn
die Fahrgeschwindigkeit über 10 km/h aber unter 120 km/h be
trägt.
Ferner enthält der elektronische Regler 106 eine Prüffunkti
on zum Prüfen, ob die Betriebsabläufe der vorderen und hin
teren Stellglieder 107 und 108 normal sind, und eine Diagno
sefunktion für Störungsbeseitigung durch Überwachung.
Jedoch besteht bei diesem herkömmlichen Aufhängungsrege
lungssystem der Nachteil, daß es unmöglich ist, im Fall
eines plötzlichen Lenkvorgangs für Fahrstabilität zu sorgen,
da das Aufhängungssystem ohne Berücksichtigung der Fahrge
schwindigkeit auf denselben Wert eingestellt wird.
Beim herkömmlichen System besteht ferner der Nachteil, daß
es unmöglich ist, im Fall einer plötzlichen Beschleunigung
für angenehmes Fahren zu sorgen, da das Aufhängungssystem
nur abhängig vom Öffnungsgrad der Drosselklappe, ohne Be
rücksichtigung der Fahrgeschwindigkeit, eingestellt wird.
Ferner bestehen bei diesem herkömmlichen System Probleme da
hingehend, daß mittels des Signals vom Längsbeschleuni
gungssensor keine Fahrstabilität erzielbar ist, da die Fahr
geschwindigkeit nicht berücksichtigt wird.
Ferner wird die Prüffunktion zum Prüfen, ob die Stellglieder
normal arbeiten, für die Vorder- und Hinterräder gleichzei
tig ausgeführt, so daß es unmöglich ist, Störungen genau
aufzufinden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System und ein
Verfahren zur adaptiven elektronischen Aufhängungsregelung
zu schaffen, bei denen die Dämpfungskraft eines einstellba
ren Dämpfers abhängig von der Fahrgeschwindigkeit, dem Lenk
winkel, dem Öffnungsgrad der Drosselklappe, Beschleunigungs/
Verzögerungs-Vorgängen, dem Zustand der Bremsbetätigung so
wie einer Achsbeschleunigung eingestellt wird, um die Fahr
funktion und die Lenkstabilität zu verbessern.
Diese Aufgabe ist hinsichtlich des Systems durch die Lehre
von Anspruch 15 sowie hinsichtlich des Verfahrens durch die
Lehren der beigefügten unabhängigen Verfahrensansprüche ge
löst.
Die Erfindung durch die nachfolgende Beschreibung unter Be
zugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die nur zur Veran
schaulichung dienen und demgemäß für die Erfindung nicht be
schränkend sind, vollständiger zu verstehen sein.
Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines bekannten
Systems zur Aufhängungsregelung;
Fig. 2 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Systems zur
Aufhängungsregelung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbei
spiel der Erfindung; und
Fig. 3 bis 8 sind Flußdiagramme zum Erläutern von Funktio
nen elektronischer Systeme zur Aufhängungsregelung gemäß
Ausführungsbeispielen der Erfindung.
Das System des in Fig. 2 schematisch veranschaulichten Aus
führungsbeispiels enthält einen Fahrgeschwindigkeitssensor 1
zum Erfassen der Fahrgeschwindigkeit, einen Lenkwinkelsensor
2 zum Erfassen des Lenkwinkels, einen Drosselklappen-Posi
tionssensor TPS3 zum Erfassen des Öffnungsgrads einer Dros
selklappe, die in einem Einlaßverteiler angebracht ist,
einen Beschleunigungs/Verzögerungs-Sensor 4 zum Erfassen von
Beschleunigungen und Verzögerungen eines Fahrzeugs, einen
Bremsschalter 5 zum Erfassen, ob eine Bremse betätigt wird
oder nicht, einen Achsbeschleunigungssensor 6 zum Erfassen
einer Beschleunigung in der Richtung einer Achse des Fahr
zeugs, und einen elektronischen Regler 10 zum Einstellen der
Dämpfungskräfte von Dämpfern an vier Rädern auf einen "har
ten Modus", "mittleren Modus" oder "weichen Modus" auf sol
che Weise, daß der Fahrzustand des Fahrzeugs entsprechend
den von den genannten Sensoren ausgegebenen Erfassungssigna
len eingestellt wird, wobei vordere und hintere Stellglieder
7 und 8, die in oberen Teilen der Raddämpfer angebracht
sind, so angetrieben werden, daß Fluidkanäle durch Drehung
von Steuerungsstangen geändert werden.
Nun werden Funktionen dieses Systems gemäß bevorzugten Aus
führungsbeispielen der Erfindung detaillierter unter Bezug
nahme auf die Fig. 3 bis 8 beschrieben.
Der elektronische Regler 10 erfaßt die Fahrgeschwindigkeit
abhängig von einem vom Fahrgeschwindigkeitssensor 1 ausgege
benen Signal (S301), und er erfaßt einen Lenkwinkel abhän
gig von einem vom Lenkwinkelsensor 2 ausgegebenen Erfas
sungssignal (S302).
Eine ungerade Variable S wird durch Berechnen mittels einer
Gleichung 1 aus der Fahrgeschwindigkeit und dem Lenkwinkel
erhalten (S303).
S = Koeffizient × Sensorabsolutwert + Koeffizient × Sen
sorbeschleunigungsänderung × Geschwindigkeit (Gl. 1)
Der elektronische Regler bestimmt, ob die ungerade Variable
S kleiner als ein vorbestimmter Wert Crl ist, d. h. ein Be
zugswert zum Bestimmen des Ein/Aus-Zustands einer Rollsteue
rung (S304).
Wenn sich ergibt, daß die ungerade Variable S größer als
der vorbestimmte Wert Crl ist, steuert der elektronische
Regler 10 die vorderen und hinteren Stellglieder 7, 8 an, um
einen Fluidkanal durch Verdrehen einer Steuerungsstange zu
verändern, um dadurch die Dämpfungskraft der Raddämpfer in
den harten Modus zu verstellen (S305). Dagegen versetzt der
elektronische Regler 10 die Dämpfungskraft der Raddämpfer
nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung in den weichen Mo
dus (S307), wenn die ungerade Variante S kleiner als der
vorbestimmte Wert Crl im harten Modus ist, wobei die elek
tronische Regelung 10 alle Funktionen abschließt, wenn sich
der Dämpfungsmodus der Raddämpfer nicht im harten Modus be
findet (S308).
Der elektronische Regler 10 erfaßt die Fahrgeschwindigkeit
abhängig vom vom Fahrgeschwindigkeitssensor 1 ausgegebenen
Erfassungssignal (S401), und er erfaßt den Öffnungsgrad der
Drosselklappe durch ein vom Drosselklappen-Positionssensor
ausgegebenes Erfassungssignal (S402).
D. h., daß der elektronische Regler 10 den Öffnungsgrad der
Drosselklappe aus dem vom TPS 3 erfaßten Positionswert her
leitet (S403). Danach berechnet der elektronische Regler 10
aus dem Positionswert der Drosselklappe und der Fahrge
schwindigkeit mittels einer Gleichung 2 eine Spritzigkeits
variable Q (S404):
Q = Koeffizient × Sensorherleitwert × W (Gl. 2)
Dann ermittelt der elektronische Regler 10, ob die Spritzig
keitsvariable Q kleiner als der vorbestimmte Wert Crl ist
(S405). Wenn die Spritzigkeitsvariable Q größer als der vor
bestimmte Wert Crl ist, steuert der elektronische Regler 10
die vorderen und hinteren Stellglieder 7, 8 so an, daß der
Fluidkanal so verstellt wird, daß die Dämpfungskraft der
Raddämpfer in den mittleren Modus gebracht wird (S406). An
dererseits wird die Dämpfungskraft der Raddämpfer in den
weichen Modus versetzt (S408), wenn die Spritzigkeitsvariab
le Q kleiner als der vorbestimmte Wert ist und sich der
Dämpfungsmodus der Raddämpfer im mittleren Modus befindet
(S407).
Der elektronische Regler 10 erfaßt durch ein Erfassungssig
nal die vom Fahrgeschwindigkeitssensor 1 ausgegebene Fahrge
schwindigkeit (S501) sowie einen Beschleunigungs/Verzöge
rungs-Wert G vom Beschleunigungs/Verzögerungs-Sensor 2
(S502), und er liest einen Wert aus einem Kennfeld aus
(S503).
Der elektronische Regler 10 ermittelt, ob die Fahrgeschwin
digkeit kleiner als eine Bezugsfahrgeschwindigkeit V1 im Be
reich von 100-103 km/h ist oder ob sie gleich groß ist
(S504). Im Ergebnis ermittelt der elektronische Regler 10,
ob der absolute Beschleunigungs/Verzögerungs-Wert G größer
als ein vorbestimmter Wert g1 ist oder diesem entspricht
(S505), wenn die Fahrgeschwindigkeit kleiner als der Bezugs
wert V1, oder gleich groß, ist.
Der elektronische Regler 10 versetzt die Dämpfungskraft ei
nes Raddämpfers in den harten Modus, wenn der Beschleuni
gungs/Verzögerungs-Absolutwert G größer als der vorbestimmte
Wert g1, oder gleich groß, ist (S506-S508).
D. h., daß der elektronische Regler 10 die Dämpfungskraft
der Vorderräder in den harten Modus versetzt, wenn der Be
schleunigungs/Verzögerungs-Absolutwert G größer als der vor
bestimmte Wert g1, oder gleich groß, ist (S506), und er ver
setzt die Dämpfungskraft an den Hinterrädern nach einer vor
bestimmten Zeitverzögerung (S507) in den harten Modus
(S508).
Andererseits bestimmt der elektronische Regler 10, ob sich
die Dämpfungskraft der Raddämpfer im harten Modus befindet
(S509), wenn der Beschleunigungs/Verzögerungs-Absolutwert G
größer als der vorbestimmte Wert g ist. Wenn erkannt wird,
daß die Dämpfungskraft der Raddämpfer in den harten Modus
versetzt ist, versetzt der elektronische Regler 10 die Dämp
fungskraft der Radzylinder vom harten Modus in den mittleren
Modus (S511), nachdem eine vorbestimmte Zeitverzögerung ver
strichen ist (S510), und darauf folgend nimmt er ein Verset
zen vom mittleren Modus in den weichen Modus vor (S512).
Der elektronische Regler 10 vergleicht die Fahrgeschwindig
keit mit einer Bezugsfahrgeschwindigkeit V3 im Bereich von
150-180 km/h (S513), wenn im Schritt 504 erkannt wird,
daß die Fahrgeschwindigkeit größer als die Bezugsfahrge
schwindigkeit V1 ist. Im Ergebnis ermittelt der elektroni
sche Regler 10, wenn die Fahrgeschwindigkeit größer als oder
gleich groß ist wie der Bezugwert V3, ob der Beschleuni
gungs/Verzögerungs-Absolutwert G größer als oder gleich groß
ist wie der vorbestimmte Wert g (S514).
Wenn der Beschleunigungs/Verzögerungs-Absolutwert G größer
als der vorbestimmte Wert g ist, versetzt der elektronische
Regler 10 die Dämpfungskraft der Vorderräder in den harten
Modus (S506), und nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung
(S507) versetzt er die Dämpfungskraft der Hinterräder in den
harten Modus (S508). Andererseits ermittelt der elektroni
sche Regler 10, wenn erkannt wird, daß der Beschleunigungs/
Verzögerungs-Absolutwert kleiner als oder gleich groß ist
wie der vorbestimmte Wert g, ob sich die Dämpfungskraft der
Raddämpfer im harten Modus befindet (S509), und er versetzt
die Dämpfungskraft der Raddämpfer nach einer vorbestimmten
Zeitverzögerung (S510) über den mittleren Modus (S511) in
der Folge in den weichen Modus (S512).
Ferner ermittelt der elektronische Regler 10, wenn die Fahr
geschwindigkeit kleiner ist als oder gleich groß ist wie die
Bezugsfahrgeschwindigkeit V3, was er als Vergleich der Fahr
geschwindigkeit mit der Bezugsfahrgeschwindigkeit V3 erkennt
(S513), ob der Beschleunigungs/Verzögerungs-Absolutwert G
größer ist als oder gleich groß ist wie ein vorbestimmter
Wert g2 (S515).
Wenn der Beschleunigungs/Verzögerungs-Absolutwert G größer
ist als oder gleich groß ist wie der vorbestimmte Wert g2,
versetzt der elektronische Regler 10 die Dämpfungskraft der
Vorderräder in den harten Modus (S506), und nach einer vor
bestimmten Zeitverzögerung (S507) versetzt er die Dämpfungs
kraft der Hinterräder in den harten Modus (S508). Anderer
seits ermittelt der elektronische Regler 10, wenn der Be
schleunigungs/Verzögerungs-Absolutwert G als kleiner als der
vorbestimmte Wert g2 erkannt ist, ob sich die Dämpfungskraft
der Raddämpfer im harten Modus befindet (S509). Wenn dieser
Fall erkannt wird, versetzt der elektronische Regler 10 die
Dämpfungskraft der Raddämpfer über den mittleren Modus
(S511) in der Folge in den weichen Modus (S512), nachdem die
vorbestimmte Zeitverzögerung verstrichen ist (S510).
Zuallererst prüft der elektronische Regler 10 den Betriebs
zustand des Bremsschalters 5, der abhängig von einem Betäti
gen der Bremse ein- oder ausgeschaltet ist (S610). Anderer
seits erfaßt der elektronische Regler 10 die vom Fahrge
schwindigkeitssensor 1 erfaßte Fahrgeschwindigkeit (S602),
und er berechnet aus dieser eine Dämpfungsgeschwindigkeit dV
(S603).
Der elektronische Regler 10 vergleicht diese Dämpfungsge
schwindigkeit dV mit einer vorbestimmten Dämpfungsgeschwin
digkeit dV1 (S604). Wenn die Dämpfungsgeschwindigkeit dV
größer als die vorbestimmte Dämpfungsgeschwindigkeit dV1
ist, wird die Dämpfungsgeschwindigkeit dV mit einer anderen
vorbestimmten Dämpfungsgeschwindigkeit dV2 verglichen
(S605).
Im Ergebnis schaltet der elektronische Regler 10 dann, wenn
die Dämpfungsgeschwindigkeit dV kleiner als die vorbestimmte
Dämpfungsgeschwindigkeit dV2 ist, eine Warnleuchte 9 in
einen blinkenden Zustand (S606), und er versetzt die Dämp
fungskraft der Radzylinder in den harten Modus (S607). Wenn
dagegen die Dämpfungsgeschwindigkeit dV nicht kleiner als
die vorbestimmte Dämpfungsgeschwindigkeit dV2 ist, setzt der
elektronische Regler 10 die Dämpfungskraft der Raddämpfer
unmittelbar in den harten Modus (S607), ohne das Warnlicht 9
einzuschalten.
Ferner wird, wenn sich im Schritt S604 ergibt, daß die
Dämpfungsgeschwindigkeit dV nicht größer als die vorbestimm
te Dämpfungsgeschwindigkeit dV1 ist, ob sich der Dämpfungs
kraftmodus der Raddämpfer im harten Modus befindet. Wenn
dies nicht der Fall ist, wird der Vorgang beendet, ohne daß
der Dämpfungskraftmodus geändert wird. Wenn dagegen der
Dämpfungskraftmodus der Raddämpfer der harte Modus ist, ver
setzt der elektronische Regler 10 die Raddämpfer nach einer
vorbestimmten Zeitverzögerung (S612) in den weichen Modus
(S613).
Wenn ermittelt wird, daß der Bremsschalter 5 ausgeschaltet
ist, was fehlende Betätigung der Bremse anzeigt (S601),
überprüft der elektronische Regler 10, ob die Warnleuchte 9
blinkt, d. h., ob sie eingeschaltet ist (S608).
Wenn erkannt wird, daß die Warnleuchte 9 eingeschaltet ist,
schaltet der elektronische Regler 10 dieselbe nach einer
vorbestimmten Zeitverzögerung aus (S609), und er überprüft,
ob der Dämpfungsmodus der Raddämpfer der harte Modus ist
(S611). Wenn dies nicht der Fall ist, wird der Ablauf ohne
Änderung des Dämpfungskraftmodus beendet. Wenn sich die Rad
dämpfer dagegen im harten Modus befinden, versetzt der elek
tronische Regler 10 die Dämpfungskraft nach einer vorbe
stimmten Zeitverzögerung (S612) in den weichen Modus (S613).
Wenn die Warnleuchte 9 weiterhin ausgeschaltet ist, führt
der elektronische Regler 10 die obigen Schritte 611-613
aus.
Zuallererst erfaßt der elektronische Regler 10 die vom
Fahrgeschwindigkeitssensor 1 ausgegebene Fahrgeschwindigkeit
(S701), und er prüft, ob diese kleiner als 5 km/h ist
(S702). Wenn dies der Fall ist, setzt der elektronische Reg
ler 10 die Dämpfungskraft der Raddämpfer in den harten Modus
(S703), während er andernfalls überprüft, ob die Fahrge
schwindigkeit größer als eine vorbestimmte Fahrgeschwindig
keit V3 ist (S704).
Wenn die ermittelte Fahrgeschwindigkeit nicht größer als die
vorbestimmte Fahrgeschwindigkeit V3 ist, prüft der elektro
nische Regler 10 den Dämpfungskraftmodus der Raddämpfer
(S710). Im Fall des mittleren Modus erfolgt eine Änderung in
den weichen Modus (S712) nur dann, wenn die Fahrgeschwindig
keit kleiner als die um 10 km/h verringerte vorbestimmte
Fahrgeschwindigkeit V3 ist (S711).
Wenn dagegen erkannt wird, daß die Fahrgeschwindigkeit grö
ßer als die vorbestimmte Fahrgeschwindigkeit V3 ist, ver
gleicht der elektronische Regler 10 die Fahrgeschwindigkeit
mit einer vorbestimmten Fahrgeschwindigkeit V4 (S705), um
die Dämpfungskraft der Raddämpfer in den harten Modus zu
versetzen, wenn die Fahrgeschwindigkeit größer als die vor
bestimmte Fahrgeschwindigkeit V4 ist (S706). Wenn erkannt
wird, daß die Fahrgeschwindigkeit nicht größer als die vor
bestimmte Fahrgeschwindigkeit V4 ist, wird der Dämpfungs
kraftmodus der Raddämpfer überprüft (S707), und es erfolgt
ein Versetzen in den mittleren Modus (S709) nur dann, wenn
die Fahrgeschwindigkeit kleiner als die um 10 km/h verrin
gerte vorbestimmte Fahrgeschwindigkeit V4 ist (S708). Wenn
dagegen der Dämpfungskraftmodus der Raddämpfer nicht dem
harten Modus entspricht, erfolgt unmittelbar ein Umstellen
in den mittleren Modus (S709).
Zuallererst erfaßt der elektronische Regler 10 den Be
schleunigungs/Verzögerungs-Wert und einen Achsbeschleuni
gungswert vom Beschleunigungs/Verzögerungs-Sensor 4 bzw. vom
Achsbeschleunigungssensor 6 (S801, S802). Der elektronische
Regler 10 berechnet aus dem Beschleunigungs/Verzögerungs-
Wert und dem Achsbeschleunigungswert eine Bodenhöhe (S803)
und filtert erhaltene Werte mittels eines Hochpaßfilters
bzw. eines Tiefpaßfilters (S804, S805).
Nach dem Verarbeiten des Beschleunigungs/Verzögerungs-Werts
und der Achsbeschleunigung erhält der elektronische Regler
10 Mittelwerte zu den Beschleunigungs/Verzögerungs-Werten,
den Achsbeschleunigungswerten und den Flächegröße(Bodenhö
he)werten, d. h. Mittelwerte betreffend hohe Frequenzen,
niedrige Frequenzen und Oberflächengröße(Bodenhöhe)werte
(S806).
Der elektronische Regler 10 berechnet aus diesen Mittelwer
ten ein Frequenzverhältnis W, eine Oberflächenrauhigkeit R
und eine Bodenhöhe H (S807). Danach erhält der elektronische
Regler 10 eine Variable Wc in Beziehung zum Frequenzverhält
nis W und der Oberflächenrauhigkeit R (S808).
Der elektronische Regler 10 vergleicht die Variable Wc mit
0 (S809), um die Dämpfungskraft der Raddämpfer in den harten
Modus zu versetzen, wenn die Variable Wc größer als 0 ist
(S810). Nach dem Versetzen in den harten Modus vergleicht
der elektronische Regler 10 die Oberflächenrauhigkeit R mit
einem vorbestimmten Wert (S811). Wenn die Oberflächenrauhig
keit R größer als der vorbestimmte Wert ist, versetzt der
elektronische Regler 10 die Dämpfungskraft der Raddämpfer in
den mittleren Modus (S812), während er dann, wenn die Ober
flächenrauhigkeit R nicht größer als der vorbestimmte Wert
ist, die Dämpfungskraft der Raddämpfer in den weichen Modus
versetzt (S815).
Ferner prüft der elektronische Regler 10, wenn die Oberflä
chenrauhigkeit R nicht größer als der vorbestimmte Wert ist,
ob sich die Dämpfungskraft der Raddämpfer im harten Modus
befindet, um nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung (S814)
den weichen Modus einzustellen, falls der harte Modus vor
liegt. Andererseits prüft der elektronische Regler 10 im
Fall eines anderen Modus als des harten Modus erneut, ob die
Oberflächenrauhigkeit R größer als der vorbestimmte Wert ist
(S811). Wenn dies der Fall ist, versetzt der elektronische
Regler 10 die Dämpfungskraft der Radzylinder in den mittle
ren Modus (S812), oder er versetzt sie in den weichen Modus,
wenn die Oberflächenrauhigkeit R nicht größer als der vorbe
stimmte Wert ist (S815).
Wie vorstehend beschrieben, ist es gemäß der Erfindung mög
lich, die Fahrfunktion und die Lenkstabilität dadurch zu
verbessern, daß die Dämpfungskraft einstellbarer Dämpfer
unter Berücksichtigung der Fahrgeschwindigkeit, des Lenkwin
kels, des Öffnungsgrads der Drosselklappe, der Beschleuni
gung oder Verzögerung, der Bremsbetätigung, einer Achsbe
schleunigung usw. eingestellt wird.
Claims (15)
1. Regelungsverfahren für ein adaptives elektronisches
Aufhängungsregelungssystem, mit den folgenden Schritten:
- - Erfassen der Fahrgeschwindigkeit mittels eines von einem Fahrgeschwindigkeitssensor ausgegebenen Erfassungssignals; und
- - Erfassen des Lenkwinkels mittels eines von einem Lenkwin kelsensor ausgegebenen Erfassungssignals;
- - Berechnen einer ungeraden Variablen aus der Fahrgeschwin digkeit und dem Lenkwinkel;
- - Ermitteln, ob die ungerade Variable kleiner als ein vorbe stimmter Wert ist und
- - Versetzen der Dämpfungskraft eines Raddämpfers in einen harten Modus, wenn die ungerade Variable größer ist, dagegen Versetzen derselben in einen weichen Modus nach einer Zeit verzögerung, wenn die ungerade Variable kleiner ist und sich die Dämpfungskraft im harten Modus befindet.
2. Regelungsverfahren für ein adaptives elektronisches
Aufhängungsregelungssystem, mit den folgenden Schritten:
- - Erfassen der Fahrgeschwindigkeit mittels eines von einem Fahrgeschwindigkeitssensor ausgegebenen Erfassungssignals;
- - Erfassen des Öffnungsgrads einer in einem Ansaugverteiler angebrachten Drosselklappe mittels eines von einem Drossel klappen-Positionssensor ausgegebenen Erfassungssignals; und
- - Herleiten des Öffnungsgrads der Drosselklappe aus dem Sig nal vom Drosselklappen-Positionssensor;
- - Berechnen einer Spritzigkeitsvariablen (Q) aus dem Öff nungsgrad der Drosselklappe;
- - Ermitteln, ob die Spritzigkeitsvariable (Q) kleiner als ein vorbestimmter Wert (Crl) ist; und
- - Versetzen der Dämpfungskraft eines Raddämpfers in einen mittleren Modus, wenn die Spritzigkeitsvariable größer als der vorbestimmte Wert ist, dagegen Versetzen der Dämpfungs kraft in einen weichen Modus, wenn die Spritzigkeitsvariable kleiner als der vorbestimmte Wert ist und der Dämpfungsmodus als mittlerer Modus erkannt wird.
3. Regelungsverfahren für ein adaptives elektronisches
Aufhängungsregelungssystem, mit den folgenden Schritten:
- - Erfassen der Fahrgeschwindigkeit mittels eines von einem Fahrgeschwindigkeitssensor ausgegebenen Erfassungssignals;
- - Erfassen eines Beschleunigungs/Verzögerungs-Werts (G) ent sprechend einem von einem Beschleunigungs/Verzögerungs-Sen sor ausgegebenen Erfassungssignal; und
- - Lesen eines Werts aus einem Kennfeld;
- - Ermitteln, ob die Fahrgeschwindigkeit kleiner als eine Be zugsfahrgeschwindigkeit VI oder gleich groß wie diese ist;
- - Ermitteln, ob der Beschleunigungs/Verzögerungs-Absolutwert G größer als ein vorbestimmter Wert (g1) ist, wenn die Fahr geschwindigkeit kleiner als die Bezugsfahrgeschwindigkeit oder gleich groß wie diese ist;
- - Versetzen der Dämpfungskraft eines Raddämpfers in einen harten Modus, wenn der Beschleunigungs/Verzögerungs-Absolut wert (G) größer als der vorbestimmte Wert oder gleich groß wie dieser ist;
- - anschließendes Versetzen der Dämpfungskraft vom harten Mo dus in einen weichen Modus, wenn der Beschleunigungs/Verzö gerungs-Absolutwert kleiner als der vorbestimmte Wert ist oder wenn die Fahrgeschwindigkeit kleiner als der Beschleu nigungs/Verzögerungs-Absolutwert und vorbestimmte Werte (g, g2), entsprechend den Größen der Fahrgeschwindigkeit und einer Bezugsfahrgeschwindigkeit V3, ist, wenn die Fahrge schwindigkeit kleiner als die Bezugsfahrgeschwindigkeit V1 ist; und
- - Versetzen der Dämpfungskraft in den harten Modus, wenn der Beschleunigungs/Verzögerungs-Absolutwert größer als die vor bestimmten Werte (g, g2) oder gleich groß wie diese ist, nachdem dieser Beschleunigungs/Verzögerungs-Absolutwert mit den vorbestimmten Werten, entsprechend den Größen der Fahr geschwindigkeit und der Bezugsfahrgeschwindigkeit V3, ver glichen wurde, wenn die Fahrgeschwindigkeit kleiner als die Bezugsfahrgeschwindigkeit V1 ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
dann, wenn der Beschleunigungs/Verzögerungs-Absolutwert (G)
größer als der vorbestimmte Wert g1 oder gleich groß wie
dieser ist, die Dämpfungskraft der Vorderräder in den harten
Modus versetzt wird und die Dämpfungskraft der Hinterräder
nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung in den harten Modus
versetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dämpfungskraft des Radzylinders aufeinanderfolgend in
solcher Weise vom harten Modus in den weichen Modus versetzt
wird, daß ermittelt wird, ob sich die Dämpfungskraft des
Radzylinders im harten Modus befindet, und eine vorbestimmte
Zeitverzögerung erfolgt, wenn dies der Fall ist, so daß die
Dämpfungskraft aufeinanderfolgend vom harten Modus über den
mittleren Modus in den weichen Modus versetzt wird, während
sie dann unmittelbar in den weichen Modus versetzt wird,
wenn nicht ermittelt wird, daß sich die Dämpfungskraft im
harten Modus befinden würde.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
dann, wenn die Fahrgeschwindigkeit größer als die Bezugs
fahrgeschwindigkeit V1 ist, die Fahrgeschwindigkeit mit der
Bezugsfahrgeschwindigkeit V3 verglichen wird, damit die
Dämpfungskraft des Raddämpfers abhängig vom Beschleunigungs/
Verzögerungs-Absolutwert (G) und vom vorbestimmten Wert g
modusmäßig geändert wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit grö
ßer als die Bezugsfahrgeschwindigkeit V3 ist, während die
Dämpfungskraft des Raddämpfers modusmäßig entsprechend dem
Beschleunigungs/Verzögerungs-Absolutwert und dem vorbestimm
ten Wert g2 geändert wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit
kleiner als die Bezugsfahrgeschwindigkeit V3 oder gleich
groß wie diese ist.
7. Regelungsverfahren für ein adaptives elektronisches
Aufhängungsregelungssystem, mit den folgenden Schritten:
- - Bestimmen des Betriebszustands eines Bremsschalters;
- - Berechnen einer Dämpfungskraft (dV) aus der Fahrgeschwin digkeit;
- - Vergleichen der Dämpfungskraft mit einer vorbestimmten Dämpfungsgeschwindigkeit dV1;
- - Versetzen der Dämpfungskraft eines Raddämpfers nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung in einen weichen Modus, wenn die Dämpfungsgeschwindigkeit kleiner als die vorbestimmte Dämpfungsgeschwindigkeit dV1 ist oder ein harter Modus vorliegt und die Bremse nicht betätigt wird; und
- - Versetzen der Dämpfungskraft des Raddämpfers in den harten Modus, wenn die Dämpfungsgeschwindigkeit größer als die vor bestimmte Dämpfungsgeschwindigkeit dV1 jedoch kleiner als eine vorbestimmte Dämpfungsgeschwindigkeit dV2 ist, und Ver setzen der Dämpfungskraft des Raddämpfers in den harten Mo dus, während eine Warnleuchte blinkt, wenn die Dämpfungsge schwindigkeit größer als die Zufallsdämpfungsgeschwindigkeit dV2 ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
bei fehlender Bremsbetätigung das Versetzen der Dämpfungs
kraft des Raddämpfers ausgeführt wird, wenn die Warnleuchte
aktiviert ist, während bei betätigter Bremse die Änderung
der Dämpfungskraft ausgeführt wird, nachdem die Warnleuchte
erloschen ist.
9. Regelungsverfahren für ein adaptives elektronisches
Aufhängungsregelungssystem, mit den folgenden Schritten:
- - Erfassen der Fahrgeschwindigkeit mittels eines von einem Fahrgeschwindigkeitssensor ausgegebenen Erfassungssignals;
- - Ermitteln, ob die Fahrgeschwindigkeit kleiner als 5 km/h ist, um die Dämpfungskraft eines Raddämpfers in einen harten Modus zu versetzen, wenn dies der Fall ist, und Ermitteln, ob die Fahrgeschwindigkeit größer als eine vorbestimmte Fahrgeschwindigkeit V3 ist, wenn sie nicht kleiner ist;
- - Ändern der Dämpfungskraft des Raddämpfers auf eine Ände rung der Fahrgeschwindigkeit hin, wenn ermittelt wird, daß diese nicht größer als die vorbestimmte Fahrgeschwindigkeit V3 ist; und
- - Vergleichen der Fahrgeschwindigkeit mit einer vorbestimm ten Fahrgeschwindigkeit V4, wenn erkannt wurde, daß die Fahrgeschwindigkeit nicht größer als die vorbestimmte Fahr geschwindigkeit V3 ist, um die Dämpfungskraft des Raddämp fers zu ändern.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
dann, wenn die Fahrgeschwindigkeit nicht größer als die vor
bestimmte Fahrgeschwindigkeit V3 ist, die Dämpfungskraft des
Raddämpfers geprüft wird, um sie nur dann in den weichen
Modus zu versetzen, wenn die Fahrgeschwindigkeit kleiner als
die um 10 km/h verringerte vorbestimmte Fahrgeschwindigkeit
V3 in einem mittleren Modus ist, und um die Dämpfungskraft
unmittelbar in den weichen Modus zu ändern, wenn ein anderer
Modus als der mittlere Modus vorliegt.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
dann, wenn die Fahrgeschwindigkeit größer als die vorbe
stimmte Fahrgeschwindigkeit V3 ist, die Dämpfungskraft des
Raddämpfers abhängig von einer Änderung der Fahrgeschwindig
keit geändert wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit nicht grö
ßer ist, und die Dämpfungskraft in den harten Modus geändert
wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit größer ist.
12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
dann, wenn die Fahrgeschwindigkeit nicht größer als die vor
bestimmte Fahrgeschwindigkeit V4 ist, die Dämpfungskraft des
Raddämpfers geprüft wird, um sie nur dann in den mittleren
Modus zu versetzen, wenn die Fahrgeschwindigkeit kleiner als
die um 10 km/h verringerte vorbestimmte Fahrgeschwindigkeit
V4 im harten Modus ist, und um die Dämpfungskraft unmittel
bar in den mittleren Modus zu versetzen, wenn ein anderer
Modus als der harte Modus vorliegt.
13. Regelungsverfahren für ein adaptives elektronisches
Aufhängungsregelungssystem, gekennzeichnet durch die folgen
den Schritte:
- - Erhalten eines Frequenzverhältnisses (W), einer Oberflä chenrauhigkeit (R) und einer Bodenhöhe (H) durch Verarbeiten eines Beschleunigungs/Verzögerungs-Werts und eines Achsbe schleunigungswerts;
- - Erhalten einer Variablen Wc abhängig vom Frequenzverhält nis und der Oberflächenrauhigkeit;
- - Vergleichen der Variablen Wc mit 0, um die Dämpfungskraft eines Raddämpfers in einen harten Modus zu versetzen, wenn die Variable Wc größer als 0 ist, und um die Dämpfungskraft entsprechend der Oberflächenrauhigkeit zu wechseln;
- - Prüfen der Dämpfungskraft des Raddämpfers dann, wenn die Variable nicht größer als 0 ist, um die Dämpfungskraft im Fall des harten Modus in einen weichen Modus zu versetzen, und um die Dämpfungskraft im Fall eines anderen als des har ten Modus abhängig von der Oberflächenrauhigkeit in einen mittleren Modus oder den weichen Modus zu versetzen.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß nach dem Versetzen des Raddämpfers in den harten Modus
die Dämpfungskraft in den mittleren Modus versetzt wird,
wenn die Oberflächenrauhigkeit (R) kleiner als ein vorbe
stimmter Wert ist, dagegen die Dämpfungskraft in den harten
Modus versetzt wird, wenn die Oberflächenrauhigkeit nicht
kleiner als der vorbestimmte Wert ist.
15. Regler für ein adaptives elektronisches Aufhängungsre
gelungssystem, mit:
- - einem Fahrgeschwindigkeitssensor (1) zum Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit;
- - einem Lenkwinkelsensor (2) zum Erfassen eines Lenkwinkels;
- - einem Drosselklappen-Positionssensor (3) zum Erfassen des Öffnungsgrads einer in einem Einlaßverteiler angebrachten Drosselklappe;
- - einem Beschleunigungs/Verzögerungs-Sensor (4) zum Erfassen von Beschleunigungen und Verzögerungen des Fahrzeugs; und
- - einem Bremsschalter (5) zum Erfassen, ob eine Bremse betä tigt wird oder nicht;
- - einen Achsbeschleunigungssensor (6) zum Erfassen einer Be schleunigung in Richtung einer Fahrzeugachse; und
- - einen elektronischen Regler zum Einstellen von Dämpfungs kräften von Dämpfern an vier Rädern in einen harten Modus, einen mittleren Modus oder einen weichen Modus auf solche Weise, daß der Fahrzustand des Fahrzeugs entsprechend Er fassungssignalen bestimmt wird, wie sie von den genannten Sensoren ausgegeben werden, und vordere und hintere Stell glieder (7, 8), die in oberen Teilen der Raddämpfer ange bracht sind, angesteuert werden, um Fluidkanäle durch Ver drehen von Steuerungsstangen zu ändern.
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