DE3740792A1 - Verfahren zur fahrwerksregelung - Google Patents

Verfahren zur fahrwerksregelung

Info

Publication number
DE3740792A1
DE3740792A1 DE19873740792 DE3740792A DE3740792A1 DE 3740792 A1 DE3740792 A1 DE 3740792A1 DE 19873740792 DE19873740792 DE 19873740792 DE 3740792 A DE3740792 A DE 3740792A DE 3740792 A1 DE3740792 A1 DE 3740792A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
frequency
vehicle
oscillator
signal
gate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19873740792
Other languages
English (en)
Inventor
Erich Dipl Ing Rubel
Ute Gerlach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE19873740792 priority Critical patent/DE3740792A1/de
Priority to PCT/DE1988/000656 priority patent/WO1989005243A1/de
Publication of DE3740792A1 publication Critical patent/DE3740792A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/50—Systems of measurement, based on relative movement of the target
    • G01S15/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S15/60—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems wherein the transmitter and receiver are mounted on the moving object, e.g. for determining ground speed, drift angle, ground track
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/016—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
    • B60G17/0165—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input to an external condition, e.g. rough road surface, side wind
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/019—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the type of sensor or the arrangement thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Fahrwerksregelung nach der Gattung des Hauptanspruches. Es ist bereits bekannt, die Federungseigenschaften eines Fahrwerkes, beispielsweise durch Veränderung der Dämpfungsfaktoren von Stoßdämpfern, statisch, d. h. lediglich zu Beginn einer Fahrt, zu verändern, um den Fahrkomfort und/oder die Fahrsicherheit zu verbessern. Eine Anpassung im Fahrbetrieb an sich ständig verändernde Fahrbahnverhältnisse ist auf diese Weise nicht möglich.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches bietet demgegenüber den Vorteil, daß während des Fahrbetriebes der aktuelle Fahrbahnzustand berücksichtigt werden kann und daß das Verhalten des Fahrwerks unverzüglich den jeweils auftretenden Fahrbahnverhältnissen im Sinne einer Verbesserung des Fahrkomforts und der Fahrsicherheit angepaßt werden kann.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. In weiteren Unteransprüchen werden Einrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben.
Zeichnung
Das Verfahren und die Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens werden anhand der Zeichnung und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 das Vorderteil eines Fahrzeuges mit einem daran angeordneten Ultraschallwandler zur Erläuterung des dem Verfahren zugrundeliegenden Meßprinzips, Fig. 2 das Blockschaltbild einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 3 den Stromlaufplan eines Ausführungsbeispieles der Einrichtung, Fig. 4 den Ultraschalltrichter des Ultraschallwandlers der Einrichtung; Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung der Abstrahlcharakteristik des Ultraschalltrichters, Fig. 6 ein Zeitdiagramm der Auswerteschaltung, Fig. 7 in einem Diagramm den Zusammenhang zwischen der Impulszahl und der Ausgangsspannung des in dem Ultraschallgerät enthaltenen DA-Wandlers, Fig. 8 in einem Diagramm den Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit und Impulszahl, Fig. 9 ein Blockschaltbild der Auswerteschaltung, Fig. 10 einen Stromlaufplan der Auswerteschaltung, Fig. 11 in einem Diagramm das Ultraschallsignal sowie die Federarmauslenkung eines Fahrzeugrades als Funktion der Zeit; Fig. 12 bis 13 in Diagrammen des Ultraschallsignal und die Stempelgeschwindigkeit eines die Fahrbahn simulierenden Stempels als Funktion der Zeit.
Beschreibung der Erfindung
Zur Verbesserung des Komforts und der Fahrsicherheit soll im Fahrbetrieb die Federung eines Fahrzeugs 1 entsprechend den jeweils angetroffenen Fahrbahnverhältnissen abgestimmt werden. Dazu wird die Fahrbahnoberfläche FO überwacht, um Unebenheiten der Fahrbahn zu erkennen, bevor sie von den Reifen überfahren werden.
Als Maß für die Fahrbahnunebenheit kann die zeitliche Veränderung des Abstandes a (siehe Fig. 1) zwischen Fahrzeugboden und Fahrbahnoberfläche dienen. Diese Änderungsgeschwindigkeit
v=da/dt (1)
wird vorzeichenrichtig mit einem Ultraschallsensor 2, der nach dem Dopplereffekt arbeitet, gemessen.
Im praktischen Betrieb muß je einer dieser Sensoren 2 am Fahrzeugbug in der Spur jedes Vorderrades angebracht werden, damit für jedes der beiden Radpaare der Fahrbahnzustand getrennt erfaßt werden kann.
Unter dem akustischen Dopplereffekt, der bei allen Schallwellen auftritt, also auch beim Ultraschall, versteht man eine Frequenzverschiebung zwischen Sende- und Empfangsfrequenz, wenn sich Sender und Empfänger relativ zueinander bewegen. Dabei ist nur die radiale Geschwindigkeitskomponente in Verbindungsrichtung zwischen Sender und Empfänger entscheidend, tangentiale Geschwindigkeitskomponenten bewirken keine Frequenzverschiebung.
Es müssen zwei Fälle unterschieden werden:
  • a) Ruhender Sender, bewegter Empfänger
  • Wenn sich der Empfänger mit der Relativgeschwindigkeit v zum ruhenden Sender hinbewegt, so registriert der Empfänger statt der Sendefrequenz f₀ die veränderte Frequenz f=f₀ (1+v/c) (2)
  • Dabei ist c die Schallgeschwindigkeit im betreffenden Medium; v ist positiv, wenn die Bewegung in Richtung des Senders erfolgt.
  • b) Bewegter Sender, ruhender Sender
  • Bewegt sich dagegen der Sender mit der Relativgeschwindigkeit v zum ruhenden Empfänger hin, so wird die Frequenz empfangen, d. h. es ergibt sich dieselbe Frequenzverschiebung wie bei ruhendem Sender und bewegtem Empfänger.
Bei der Anwendung als Ultraschallsensor sind Sender und Empfänger nebeneinander, senkrecht auf die Fahrbahn gerichtet, am Fahrzeugbug angebracht (vgl. Fig. 1). Betrachtet wird die Änderungsgeschwindigkeit
v=da/dt (1)
des Abstandes a zwischen Fahrzeugboden (und damit Sender und Empfänger) und Fahrbahnoberfläche. Als Bezugssystem wird ein mit dem Fahrzeug bewegtes System gewählt, so daß Sender und Empfänger als ruhend erscheinen.
Der am Fahrzeug angebrachte (ruhende) Sender sendet mit der Frequenz f₀ senkrecht auf die Fahrbahn. Von der Fahrbahnoberfläche, die sich senkrecht zum Fahrzeugboden mit der Relativgeschwindigkeit v bewegt, wird also die Frequenz
f r =f₀ (1+v/c) (4)
empfangen. Die Fahrbahn reflektiert diese Frequenz, und wirkt so gleichsam als bewegter Sender, während der Empfänger am Fahrzeug in Ruhe ist. Deshalb wird jetzt die Frequenz
empfangen.
Für sehr kleine Geschwindigkeiten v gilt näherungsweise
= f₀ (1+v/c)²
=f₀ (1+2 v/c) (5b)
Darüber hinaus bewegt sich das Fahrzeug mit der Fahrgeschwindigkeit v Fahr parallel zur Fahrbahn. Als Tangentialgeschwindigkeit bewirkt sie jedoch keine Frequenzverschiebung. Allerdings ist die Änderungsgeschwindigkeit v=da/dt von der Fahrgeschwindikgeit v Fahr=ds/dt abhängig:
s ist die vom Fahrzeug zurückgelegte Strecke. Das muß bei einer späteren Weiterverarbeitung der ermittelten Geschwindigkeit v beachtet werden.
Bei einer Geschwindigkeit v im Bereich zwischen -v max und +v max schwankt die empfangene Frequenz zwischen
f emin =f₀ (1-2 v max /c) (7)
und
f emax =f₀ (1+2 v min /c) (8)
Um die in dieser Frequenz enthaltene Geschwindigkeitsinformation auszuwerten, muß die Differenzfrequenz f d zwischen Empfangsfrequenz f e und einer festen Überlagerungsfrequenz f ü gebildet werden:
f d = | f ü -f e | (9)
Natürlich kann diese Differenzfrequenz nur positiv sein. Wenn man als Überlagerungsfrequenz die Sendefrequenz f₀ verwendet, erhält man keine Information über die Richtung der Bewegung, d. h. das Vorzeichen von v, weil positive und negative Geschwindigkeiten dieselbe positive Differenzfrequenz liefern.
Es ist daher sinnvoller, als Überlagerungsfrequenz eine Frequenz zu verwenden, die sich um mehr als die maximale mögliche Frequenzverschiebung
| f₀-f e | max =2f₀ v max /c (10)
von der Sendefrequenz f₀ unterscheidet. Hier wurde f ü < f₀ gewählt, es wäre jedoch ebenso f ü < f₀ möglich gewesen.
Die Differenzfrequenz berechnet sich nur also zu
f d =f ü -f e
=f ü -f₀ (1+2 v/c) (11)
Sie schwankt um den Offset-Wert
f d ₀=f ü -f₀ (12)
herum zwischen den Frequenzen
f dmin =f ü -f emax
=f ü -f₀ (1+2 v max /c)
=f d 0-2v max /c (13)
und
f dmax =f ü -f emin
=f d ₀+2 v max /c (14)
Es ist sinnvoll, anschließend eine Halbierung der Differenzfrequenz vorzunehmen, um ein exakt gleiches Impuls-Pause-Verhältnis zu schaffen.
Dadurch ergibt sich die Gate-Frequenz
f g =1/2 f d
=1/2 [f ü -f₀ (1+2 v/c)] (15)
die dann einem Zähler zugeführt wird.
Die weitere Auswertung der Differenzfrequenz f d geschieht in einem Zähler mittels eines Vergleichssignals, dessen feste Frequenz f v wesentlich größer als die Gate-Frequenz f g ist. Dazu werden die Impulse des Vergleichssignals während einer halben Periode des Gate-Signals (entsprechend einer Periode des Differenzsignals) gezählt. Die Zahl der Impulse ist ein Maß für die Größe der Differenzfrequenz und damit auch für die Geschwindigkeit v.
Es werden also drei verschiedene Frequenzen benötigt: die Sendefrequenz f₀, die Überlagerungsfrequenz f ü und die Vergleichsfrequenz f v .
Wenn man diese drei Frequenzen aus einem einzigen Oszillator durch Vervielfachung und Teilung erzeugt, erreicht man, daß die Impulszahl von der Oszillatorfrequenz unabhängig ist:
Oszillatorfrequenz: f₀
Überlagerungsfrequenz: f ü = N1/N2 f₀ (16)
Vergleichsfrequenz: f v =N1/N3 f₀ (17)
Der Faktor N3 ist frei wählbar, er bestimmt im wesentlichen die Auflösung der gemessenen Geschwindigkeit.
Die Meßzeit am Zähler (halbe Periodendauer des Gate-Signals) beträgt dann
Daraus ergibt sich die Impulszahl
unabhänig von der Sendefrequenz.
Als Vorteile ergeben sich hieraus weiter, daß der Oszillator einfach aufgebaut sein kann und keine hohen Anforderungen an die Frequenzstabilität zu erfüllen sind, daß die Temperaturdrift des Oszillators keinen Einfluß hat, und daß keine Justage erforderlich ist, wenn z. B. ein neuer Ultraschallwandler eingebaut wird.
Dadurch ist auch eine wesentlich höhere Genauigkeit des Meßergebnisses erreichbar.
Sowohl als Sender als auch als Empfänger werden als Biegeschwinger ausgestaltete Piezowandler verwendet. Diese Wandler haben beispielsweise eine ausgeprägte Eigenfrequenz im Bereich zwischen 30 kHz und 35 kHz. Der Oszillator schwingt mit dieser Resonanzfrequenz und auch der Bandpaß (vgl. Fig. 3) ist auf diese Mittenfrequenz abgestimmt.
Als Schalltrichter wurde vor Sender und Empfänger derselbe später anhand von Fig. 4 noch erläuterte Exponentialtrichter verwendet. Durch die damit erreichbare Bündelung des Strahls kann der Strahl gezielt auf die Meßfläche gerichtet werden und störende Einflüsse der Umgebung werden klein gehalten.
Eine zu starke Strahlenbündelung muß jedoch vermieden werden, weil der Ultraschallstrahl durch Luftströmungen (Fahrtwind) und Temperaturunterschiede gebeugt wird. Die Beugung tritt umso stärker auf, je schärfer der Strahl gebündelt ist.
Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Einrichtung umfaßt einen ein Sendesignal der Frequenz f₀ erzeugenden Oszillator 10. Bei dem Oszillator 10 handelt es sich um einen als Biegeschwinger ausgestalteten piezoelektrischen Wandler, der eine Sendefrequenz f₀ im Bereich zwischen 30 kHz und 35 kHz erzeugt. Das Sendesignal mit der Frequenz f₀ wird einerseits einer Sendeantenne 11 zur Abstrahlung auf die Fahrbahnoberfläche und andererseits einer Phase-Lock-Loop-Stufe 12 zugeführt. Durch nachgeschaltete Teiler-Multiplikatorstufen 13, 14 werden aus der Frequenz f₀ des Sendesignals die Überlagerungsfrequenz f ü und die Vergleichsfrequenz f v erzeugt. Die Einrichtung umfaßt weiter ein Empfangsteil 15 zum Empfang eines Signals der Frequenz f e, die sich aus dem vom Oszillator 10 abgestrahlten Signal durch Reflexion an der Fahrbahnoberfläche ergibt. Das Empfangsteil 15 umfaßt eine Empfangsantenne 16 sowie als Empfänger 17 einen als Biegeschwinger ausgestalteten Piezowandler der gleichen auch schon im Oszillator 10 verwendeten Art. Die Empfangsfrequenz f e wird nach Verstärkung in einem selektiven Verstärker 18, 19 einer Mischstufe 20 zugeleitet. In dieser Mischstufe 20 wird die Empfangsfrequenz f e mit der festen Überlagerungsfrequenz f ü gemischt, so daß sich die Differenzfrequenz f d ergibt. Diese Differenzfrequenz f d wird zur Erzeugung einer Gate-Frequenz einer weiteren Teilerstufe 21 zugeleitet, die die Differenzfrequenz f d zweckmäßig durch zwei teilt. Die Gate-Frequenz f g und die feste Vergleichsfrequenz f v werden einer später noch anhand von Fig. 9 erläuterten Auswerteschaltung 22 zugeleitet. Diese Auswerteschaltung 22 beeinflußt mittels eines Ausgangssignales U A die Federungsmittel 23 des Fahrwerks des Fahrzeugs 1.
Fig. 3 zeigt in Form eines Stromablaufplanes ein Ausführungsbeispiel der in Fig. 2 als Blockschaltbild dargestellten Einrichtung ohne die Bestandteile 22 und 23.
Fig. 4 zeigt in Seitenansicht und teilweise im Längsschnitt dargestellt, in einem Abbildungsmaßstab von ungefähr 2 : 1, einen sowohl als Sendeantenne 11 als auch als Empfangsantenne 16 verwendeten Ultraschalltrichter, der aus einem ersten, im wesentlichen zylinderförmigen Abschnitt 41 und aus einem zweiten Abschnitt 42 besteht, der im wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildet ist. Der zylinderförmige erste Abschnitte 41 sitzt dabei auf der Grundfläche des kegelstumpfförmig ausgebildeten zweiten Abschnittes 42 auf. Die Abschnitte 41 und 42 sind von einer in Axialrichtung verlaufenden Bohrung 43 durchsetzt, die sich zur Abstrahlungs- bzw. Einstrahlungsöffnung 43 a hin trichterförmig erweitert. Der Ultraschalltrichter 40 ermöglicht die Bündelung der abgestrahlten Ultraschallwellen, so daß diese gezielt auf die Meßfläche gerichtet werden können. Die Abstrahlcharakteristik des Ultraschalltrichters 40 ist in dem Diagramm der Fig. 5 dargestellt. Auf der Empfängerseite sorgt die Bündelungscharakteristik des Ultraschalltrichters 40 dafür, daß neben der interessierenden Frequenz f e möglichst wenig Störanteile aufgenommen werden. Allerdings ist eine zu starke Strahlbündelung zu vermeiden, da beim Fahrbetrieb infolge von Luftströmungen und Temperaturunterschieden Beugungseffekte auftreten können, die die Kopplung zwischen Sendeantenne und Empfangsantenne beeinträchtigen können.
Die im Blockschaltbild der Fig. 2 mit 22 bezeichnete Auswerteschaltung wird nun unter Bezug auf Fig. 6, Fig. 9 und Fig. 10 beschrieben. Fig. 6 zeigt ein Zeitdiagramm der Auswerteschaltung, während Fig. 9 die Auswerteschaltung als Blockschaltbild und Fig. 10 die Auswerteschaltung als Stromlaufplan zeigen. Die Auswerteschaltung nach Fig. 9 umfaßt ein EX-OR-Glied 90, dessen Eingangsanschluß die Gate-Frequenz f g zugeführt wird. Der Ausgangsanschluß des EX-OR-Gliedes 90 ist einerseits mit dem Eingangsanschluß einer monostabilen Kippstufe 91, sowie andererseits mit dem Stop-Anschluß eines Binärzählers 92 verbunden. Dem Eingangsanschluß des Binärzählers 92 wird die Vergleichsfrequenz f v zugeführt. Der Ausgangsanschluß des Binärzählers 92 ist mit einem Zwischenspeicher 93 verbunden. Der Ausgangsanschluß dieses Zwischenspeichers 93 wiederum ist mit dem Eingangsanschluß eines Digital-Analog-Wandlers 94 verbunden, an dessen Ausgangsanschluß das Ausgangssignal U A zur Verfügung steht. Zur Erläuterung der Funktion der Auswerteschaltung 22 werden jetzt zusätzlich Fig. 6 und Fig. 10 betrachtet.
Während einer Halbperiode des Gate-Signals f g werden die Impulse des Vergleichssignals f v gezählt. Die ermittelte Impulszahl wird in einen analogen Spannungswert U A umgewandelt. Jedoch können die als digitale Information vorliegenden Impulse in einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung direkt von einem Rechner zur Weiterverarbeitung übernommen werden.
Bei jeder Flanke des Gate-Rechtecksignals f g (Fig. 6b) wird zunächst vom EX-OR-Glied 90 ein kurzer Rechteckimpuls erzeugt (EXOR-Signal Fig. 6c). Dessen abfallende Flanke triggert eine monostabile Kippstufe 91, die daraufhin ebenfalls einen kurzen Rechteckimpuls abgibt (Monoflop-Signal Fig. 6d). Die Dauer der beiden Impulse wird durch die äußere RC-Beschaltung bestimmt (vergleiche Fig. 10).
Solange kein EXOR-Signal anliegt, werden die Impulse des Vergleichssignals f v (Fig. 6a) vom Binärzähler (92) hochgezählt. Sobald aber das EXOR-Signal auf H springt, wird der Zähler 92 gestoppt. Gleichzeitig wird das bisher erreichte Zählergebnis, die Impulszahl n I , in den Zwischenspeicher 93, der als Halteglied wirkt, übernommen. Danach wird der Binärzähler 92 durch das Monoflop- Signal zurückgesetzt und es kann von neuem gezählt werden.
Die Gesamtdauer t e +t m der beiden Rechteckimpulse des EX-OR-Gliedes 90 und der monostabilen Kippstufe 91 wird zweckmäßig derart bemessen, daß gilt:
t e +t m < T v =1/f v (20)
Dadurch wird erreicht, daß beim Zählen nur maximal ein Impuls des Vergleichssignals f v ausgelassen wird. Für N3 2 kann das mit der hier vorgeschlagenen Schaltung erreicht werden. Für N3=1 ist diese Bedingung jedoch nicht mehr erfüllbar; dann sollte die Dauer des EX-OR-Impulses t e möglichst klein sein.
Das jeweils am Ausgang des Zwischenspeichers 93 anstehende Ergebnis wird durch einen Digital-Analog-Wandler 94 in einen analogen Spannungswert U A umgesetzt. Das Signal U A beeinflußt dann die Federungsmittel 23 im Sinne einer Verbesserung des Fahrkomforts und/oder der Fahrsicherheit.
Die Zeit bis zur nächsten Meßwertaktualisierung ist von der Frequenz des Gate-Signales f g und damit vom Meßwert abhängig. Sie beträgt im Mittel
und hängt damit von der gewählten Oszillatorfrequenz f₀ ab.
Die Ausgangsspannung des Digital-Analog-Wandlers 94 wurde bei einigen vorgegebenen festen Impulszahlen gemessen. Der ermittelte Zusammenhang ist in Fig. 7 dargestellt.
Aus
ergibt sich für die Abhängigkeit der Geschwindigkeit von der gemessenen Impulszahl
Der auf diese Weise berechnete Zusammenhang ist in Fig. 8 aufgetragen.
Bei einer Testfahrt wurde für N3=5 angesetzt und ein 8-bit Digital- Analog-Wandler 94 in der Auswerteschaltung nach Fig. 9, Fig. 10 verwendet. Die Einrichtung wurde unter der Stoßstange des Versuchsfahrzeugs in der Spur des rechten Vorderrades derart angebracht, daß die Trichter der Ultraschallwandler etwa senkrecht nach unten auf die Oberfläche der Fahrbahn gerichtet waren. Fig. 11 zeigt im oberen Kurvenverlauf das Ultraschallsignal und im unteren Kurvenverlauf die zum Vergleich gemessene Federauslenkung des Stoßdämpfers am rechten Vorderrad bei einer Fahrt mit etwa konstanter Geschwindigkeit von 80 km/h.
Wesentlich bessere Ergebnisse wurden mit N3=1 und einem 10-bit-DA-Wandler in der Auswerteschaltung nach Fig. 9, Fig. 10 erzielt.
Weitere Meßwerte (Fig. 12 bis Fig. 15) wurden auf dem Prüfstand gewonnen. Das Fahrzeug wurde dabei so auf den Prüfstand gefahren, daß die Einrichtung feststehend über einem auf und ab bewegbar angeordneten, die Oberfläche der Fahrbahn simulierenden Stempel hing. Der Stempel wurde in einem mittleren Meßabstand von ca. 30 cm sinusförmig auf und ab bewegt. Stempelauslenkung sowie Ausgangssignal des DA-Wandlers wurden als Funktion der Zeit im Meßdiagramm erfaßt.
Unter Verwendung des Zusammenhangs zwischen Ausgangsspannung des DA-Wandlers und Impulszahl (Fig. 7) konnte nach
das korrigierte Dopplersignal berechnet werden. Das korrigierte Dopplersignal (untere Kurve) und die Stempelgeschwindigkeit (obere Kurve) sind für verschiedene Schwingungsfrequenzen des Stempels in den Fig. 12 bis 15 dargestellt. Zur besseren Unterscheidung sind beide Signale in den Diagrammen leicht in vertikaler Richtung gegeneinander verschoben.
Aus den Diagrammen ist deutlich erkennbar, daß das durch Reflexion an der Stempeloberfläche gewonnene korrigierte Dopplersignal die Stempelbewegung sehr genau abbildet, so daß auf diese Weise Unebenheiten der Fahrbahnoberfläche festgestellt und zur Beeinflussung der Federungsmittel 23 ausgenutzt werden können.
Oben wurde erwähnt, daß je ein Sensor 2 am Fahrzeugbug in der Spur jedes Vorderrades angebracht wird, um für jedes der beiden Radpaare den Fahrbahnzustand getrennt erfassen zu können. Es ist weiter möglich, jedem Rad des Fahrwerks einen getrennten Sensor zuzuordnen.

Claims (14)

1. Verfahren zur Fahrwerksregelung eines Kraftfahrzeuges mit einem Federungsmittel umfassenden Fahrwerk, sowie mit Mitteln zur Beeinflussung der Federungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrbahnoberfläche vor dem Fahrzeug bzw. vor den Rädern des Fahrzeuges überwacht wird und daß bei Auftreten von Fahrbahnunebenheiten vom Ausmaß der Fahrbahnunebenheiten abhängige Signale erzeugt und damit die Federungsmittel im Sinne einer Verbesserung des Fahrkomforts und/oder der Fahrsicherheit beeinflußt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung von Fahrbahnunebenheiten die zeitliche Änderung (da/dt) des Abstandes (h) zwischen Fahrzeugboden und Fahrbahnoberfläche (O) ausgewertet wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der zeitlichen Änderung (v=da/dt) des Abstandes (a) zwischen Fahrzeugboden und Fahrbahnoberfläche (O) die fahrgeschwindigkeitsabhängige Frequenzänderung eines vom Fahrzeug abgestrahlten und von der Fahrbahnoberfläche reflektierten Signales der Frequenz (f₀) ausgewertet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Fahrbahnoberfläche reflektierte Signal zur Bildung einer Differenzfrequenz (f d ) mit einem Signal überlagert wird, dessen Frequenz (f ü ) sich um mehr als die maximal mögliche Frequenzverschiebung (Dopplereffekt) von der Frequenz (f₀) des Sendesignals unterscheidet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzfrequenz (f d), gegebenenfalls durch Teilung, in eine Gate-Frequenz (f g =1/2 f d ) umgewandelt und einer Zähleinrichtung zugeführt wird, in der die Gate-Frequenz (f g ) mit einem Vergleichssignal verglichen wird, dessen Frequenz (f v ) konstant und wesentlich größer als die Gate-Frequenz (f d ) ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzen (f₀, f ü , f v ) von einem einzigen Oszillator abgeleitet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vom Fahrzeug ein Ultraschallsignal abgestrahlt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz (f₀) des vom Fahrzeug abgestrahlten Ultraschallsignals zwischen 30 kHz und 35 kHz, insbesondere bei etwa 33 kHz, liegt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Beziehungen zwischen den Frequenzen (f₀, f ü und f v ) eingehalten werden mitN1=32, N2=30 und N3=1.
10. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen Oszillator (10) zur Erzeugung der Oszillatorfrequenz (f₀) sowie eine Sendeantenne (11) zur Abstrahlung der Oszillatorfrequenz (f₀) auf die Fahrbahnoberfläche, Teiler- bzw. Multiplikationsstufen (13, 14) zur Erzeugung je einer Überlagerungsfrequenz (f ü ) bzw. einer Vergleichsfrequenz (f v ) aus der Oszillatorfrequenz (f₀), ein eine Empfangsantenne (16) und einem Empfänger (17) sowie einen selektiven Verstärker (18, 19) umfassendes Empfangsteil (15) zum Empfang und zur Verstärkung des von der Fahrbahnoberfläche reflektierten Signals der Frequenz (f e), eine Mischstufe (20) zur Bildung einer Differenzfrequenz (f d ) zwischen der Empfangsfrequenz (f e ) und der festen Überlagerungsfrequenz (f ü ), eine Teilerstufe (21) zur Bildung einer Gate-Frequenz (f g ) aus der Differenzfrequenz (f d ), eine Auswerteschaltung (22), der zur Bildung eines die Federungsmittel (23) beeinflussenden Ausgangssignales (U A ) die Gate-Frequenz (f g ) und die Vergleichsfrequenz (f v ) zugeleitet werden.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (22) ein EX-OR-Glied (90) umfaßt, dessen Eingangsanschluß die Gate-Frequenz (f g ) zugeführt wird, dessen Ausgangsanschluß einerseits mit einer monostabilen Kippstufe (91) und andererseits mit dem Sperreingang eines Binärzählers (92) verbunden ist, an dessen Eingangsanschluß die Vergleichsfrequenz (f v ) geführt und dessen Löscheingang mit dem Ausgangsanschluß der monostabilen Kippstufe (91) verbunden ist, daß dem Binärzähler (92) ein Zwischenspeicher (93) und diesem wiederum ein Digital-Analog-Wandler (24) nachgeschaltet ist, und von dessen Ausgangsanschluß die Ausgangsspannung (U A ) zur Beeinflussung der Federungsmittel (23) abgeleitet wird.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl Oszillator (10) als auch Empfänger (17) je einen als Biegeschwinger ausgebildeten piezoelektrischen Wandler umfassen.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine Sendeantenne (11) und eine Empfangsantenne (16) aufweist, die als "Ultraschalltrichter" ausgebildet sind, d. h. die eine zentralaxiale, im wesentlichen rotationssymmetrische Ausnehmung aufweisen, die die Gestalt eines Exponentialtrichters hat.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, daß jede Spur des Fahrzeuges je eine Einrichtung zugeorndet ist, wobei zumindest Oszillator (10) und Empfangsteil (15), einschließlich der zugeordneten Sende- und Empfangsantennen (11, 16) im Fahrzeugbug vor dem Vorderrad angeordnet sind.
DE19873740792 1987-12-02 1987-12-02 Verfahren zur fahrwerksregelung Withdrawn DE3740792A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873740792 DE3740792A1 (de) 1987-12-02 1987-12-02 Verfahren zur fahrwerksregelung
PCT/DE1988/000656 WO1989005243A1 (en) 1987-12-02 1988-10-26 Process for adjusting wheel suspensions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873740792 DE3740792A1 (de) 1987-12-02 1987-12-02 Verfahren zur fahrwerksregelung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3740792A1 true DE3740792A1 (de) 1989-06-15

Family

ID=6341709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19873740792 Withdrawn DE3740792A1 (de) 1987-12-02 1987-12-02 Verfahren zur fahrwerksregelung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE3740792A1 (de)
WO (1) WO1989005243A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4029034A1 (de) * 1990-09-13 1992-03-19 Wabco Westinghouse Fahrzeug Einrichtung zur beeinflussung des federungsverhaltens einer gefederten masse
DE10256726A1 (de) * 2002-12-05 2004-06-24 Conti Temic Microelectronic Gmbh Verfahren zur fahrbahnabhängigen Signalgenerierung in einem Kraftfahrzeug
DE102014207952A1 (de) 2014-04-28 2015-10-29 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Ermittlung eines Beladungszustands eines Fahrzeuges

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0393225B1 (de) * 1989-04-20 1994-02-02 Siemens Aktiengesellschaft Ultraschall-Detektion mit quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs gerichteter Ultraschallstrahlung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR72682E (fr) * 1957-01-04 1960-04-22 Citroen Sa Andre Perfectionnement à la suspension des véhicules
GB862059A (en) * 1958-05-27 1961-03-01 Nat Res Dev Improvements in or relating to radar systems
JPS6092916A (ja) * 1983-10-27 1985-05-24 Honda Motor Co Ltd 車両用懸架装置の制御装置
DE3423602A1 (de) * 1984-06-27 1986-01-09 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Messvorrichtung fuer den abstand zwischen der karosserie und der achse eines fahrzeugs
JPS62122812A (ja) * 1985-11-25 1987-06-04 Matsushita Electric Works Ltd 車輌用路面センサ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4029034A1 (de) * 1990-09-13 1992-03-19 Wabco Westinghouse Fahrzeug Einrichtung zur beeinflussung des federungsverhaltens einer gefederten masse
DE4029034C2 (de) * 1990-09-13 1999-02-25 Wabco Gmbh Einrichtung zur Beeinflussung des Federungsverhaltens einer gefederten Masse
DE10256726A1 (de) * 2002-12-05 2004-06-24 Conti Temic Microelectronic Gmbh Verfahren zur fahrbahnabhängigen Signalgenerierung in einem Kraftfahrzeug
DE102014207952A1 (de) 2014-04-28 2015-10-29 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Ermittlung eines Beladungszustands eines Fahrzeuges

Also Published As

Publication number Publication date
WO1989005243A1 (en) 1989-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3688141T2 (de) Verfahren zur anzeige der zeit eines akustischen impulses und geraet zur durchfuehrung des verfahrens.
EP1105749B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erfassung von objekten, insbesondere als einparkhilfe-assistenz-vorrichtung in einem kraftfahrzeug
DE3207950C2 (de)
DE69321141T2 (de) Rauschreduktion in einem magnetostriktiven positionsgeber durch die ermittlung eines gültigen zeitbereichs für die übertragung von akustischen referenzimpulsen
DE3640449C1 (de) Einrichtung zum Bestimmen der Entfernung zwischen zwei Objekten,insbesondere zwei Kraftfahrzeugen
DE102013218571A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur seitlichen Umfelderfassung eines Kraftfahrzeugs
DE102007059908A1 (de) Sensorfunktion zur Ansteuerung mit variabler Sendefrequenz zum Zwecke der Verschmutzungserkennung
DE19926787C2 (de) Entfernungsmeßeinrichtung und Verfahren zum Kalibrieren einer Entfernungsmeßeinrichtung
EP1058126A2 (de) Abstandserfassungsvorrichtung
DE102005062539A1 (de) Verfahren zur Kalibrierung eines Sensorsystems
DE102009003049A1 (de) Verfahren zur Funktionsprüfung eines Ultraschallsensors an einem Kraftfahrzeug, Verfahren zum Betrieb eines Ultraschallsensors an einem Kraftfahrzeug und Abstandsmessvorrichtung mit mindestens einem Ultraschallsensor zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug
DE19901847A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung von Objekten, insbesondere als Einparkhilfe-Assistenz-Vorrichtung in einem Kraftfahrzeug
DE3028338C2 (de) Doppler-Radareinrichtung
DE10140346B4 (de) Verfahren zur Entfernungsmessung
EP0829734B1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Messung der Laufzeitdifferenz eines elektrischen, elektromagnetischen oder akustischen Signals
DE4005919C2 (de) Verfahren und Anordnung zum Ermitteln der Sichtweite für Autofahrer beim Auftreten von Nebel
DE4040572A1 (de) Verfahren zur messung des abstandes und der geschwindigkeit eines objekts
EP0800654B1 (de) Schaltungsanordnung mit einem radargerät zur ermittlung eines abstandes oder einer relativgeschwindigkeit
DE3740792A1 (de) Verfahren zur fahrwerksregelung
DE69503639T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum geschwindigkeitsmessung von fahrzeugen
DE10225614A1 (de) Schaltungsanordnung zum Betrieb eines Ultraschall-Abstandssensors
DE102018101324A1 (de) Verfahren zum Bestimmen einer Position eines Objekts in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs durch Aussenden eines Ultraschallsignals mit verschiedenen Frequenzen, Recheneinrichtung sowie Ultraschallsensorvorrichtung
DE3835510A1 (de) Nach dem doppler-prinzip arbeitende vorrichtung zur ermittlung der von einem fahrzeug zurueckgelegten wegstrecke
EP2087371A1 (de) Verfahren zur erfassung einer physikalischen grösse und vorrichtung hierfür
DE2803781C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee