DE4116839A1

DE4116839A1 - Signal processing in active motor vehicle suspension system - controlling suspension elements using signals representing acceleration of bodywork and relative movement between bodywork and wheels

Info

Publication number: DE4116839A1
Application number: DE19914116839
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Kunz; Rainer Dr Ing Dr Kallenbach; Klaus Landesfeind
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1990-06-23
Filing date: 1991-05-23
Publication date: 1992-01-09

Abstract

An active suspension system for use in road vehicle systems has a variable spring (6) and dampers (3) located between the body mass (Ma) and the road wheel mass (Mr). The acceleration of the spring mass (Ma) is measured by accelerometer (8) with feedback. Other transducers (7) provide relative position feedback. The signals are conditioned by units with transfer functions (G1, G2) and are received by a controller (14) that generates outputs to adjust the suspension dynamically. USE/ADVANTAGE - Optimum control of car or commercial vehicle suspension using actual acceleration signals.

Description

State of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Sensor signalen, die zur Steuerung oder Regelung von Bewegungsabläufen, insbesondere an Fahrwerken von Personen- und Nutzkraftwagen, heran gezogen werden, nach Gattung des Hauptanspruches.The invention relates to a method for processing a sensor signals used to control or regulate motion sequences, in particular on chassis of passenger and commercial vehicles be drawn according to the genus of the main claim.

Für die Ausgestaltung des Fahrwerkes eines Kraftfahrzeuges ist ein leistungsfähiges Federungs- und/oder Dämpfungssystem wesentlich. Ein solches Federungs- und/oder Dämpfungssystem besteht in der Regel entweder aus einer Federanordnung mit fester Federkonstanten, der eine Dämpfungseinrichtung mit verstellbarer Dämpfung parallel ge schaltet ist, und/oder einer Federanordnung mit verstellbarer Feder konstante. Des weiteren ist ein wesentliches Element eines solchen Federungs- und/oder Dämpfungssystems ein leistungsfähiges Verfahren zur Steuerung oder Regelung des verstellbaren Fahrwerkes. Durch ein solches Verfahren werden aufgrund der Informationen von Sensor signalen, die über den Fahrzustand des Fahrzeuges Auskunft geben, Ansteuerungssignale für die Stellglieder des verstellbaren Fahrwerks geliefert. For the design of the chassis of a motor vehicle is a powerful suspension and / or damping system essential. A such a suspension and / or damping system usually exists either from a spring arrangement with a fixed spring constant, the a damping device with adjustable damping parallel ge is switched, and / or a spring arrangement with an adjustable spring constant. Furthermore, it is an essential element of such Suspension and / or damping system a powerful process to control or regulate the adjustable chassis. Through a Such procedures are based on information from sensor signals that provide information about the driving condition of the vehicle, Control signals for the actuators of the adjustable chassis delivered.

Ein Federungs- und/oder Dämpfungssystem sollte idealerweise derart das verstellbare Fahrwerk steuern oder regeln, daß zum einen der Fahrsicherheit Rechnung getragen wird und zum anderen den Insassen und/oder einer stoßempfindlichen Zuladung des Fahrzeuges ein mög lichst hoher Reisekomfort ermöglicht wird. Dies sind aus der Sicht des Federungs- und/oder Dämpfungssystems sich widerstrebende Ziel setzungen. Ein hoher Reisekomfort ist durch eine möglichst weiche Fahrwerkeinstellung zu erreichen, während hinsichtlich einer hohen Fahrsicherheit eine möglichst harte Fahrwerkeinstellung erwünscht ist.A suspension and / or damping system should ideally be like this the adjustable chassis control or regulate that on the one hand Driving safety is taken into account and secondly the occupants and / or a shock-sensitive payload of the vehicle maximum comfort is made possible. These are from the point of view of the suspension and / or damping system is a conflicting goal settlements. A high level of travel comfort is due to the softest possible To achieve chassis adjustment while respecting a high Driving safety a hardest possible suspension setting desired is.

Aus der DE-Patentanmeldung P 39 18 735.7 ist ein Verfahren zur Dämp fung von Bewegungsabläufen an Fahrwerken von Personen- und Nutz kraftwagen bekannt. Hier werden die Ansteuersignale zur Steuerung oder Regelung des verstellbaren Fahrwerkes im wesentlichen durch die Verarbeitung von Sensorsignalen in Filteranordnungen erzeugt. Diese Filter sind so konzipiert, daß die Sensorsignale, die über den Fahr zustand des Fahrzeuges Auskunft geben, in ihrem Amplituden- und/oder Phasenverlauf beeinflußt werden. Durch diese Einflußnahme werden An steuersignale für das verstellbare Fahrwerk erzeugt und es erfolgt hierdurch eine Anpassung an den jeweiligen Bewegungszustand des Fahrzeuges derart, daß bei kritischen Fahrsituationen eine der Fahr sicherheit dienende Fahrwerkeinstellung und in unkritischen Fahr situationen eine komfortable Einstellung vorgenommen wird.From DE patent application P 39 18 735.7 is a method for damping of motion sequences on undercarriages of people and users motor vehicle known. Here the control signals for control or regulation of the adjustable chassis essentially by the Processing of sensor signals generated in filter arrangements. These Filters are designed so that the sensor signals that drive State the condition of the vehicle, in terms of its amplitude and / or Phase curve are influenced. Through this influence An Control signals generated for the adjustable chassis and it takes place hereby an adaptation to the respective state of motion of the Vehicle such that one of the driving in critical driving situations chassis setting for safety and in uncritical driving situations a comfortable setting is made.

Eine komfortable Fahrwerkeinstellung läßt sich zum Beispiel dadurch erreichen, daß das verstellbare Fahrwerk eine möglichst weiche Ein stellung, d. h. beispielsweise bei einem verstellbaren Dämpfer eine geringe Dämpfung, aufweist. Eine weitaus effizientere Steuerung oder Regelung des Fahrwerkes beispielsweise im Hinblick auf die den Fahr komfort bestimmenden Hub-, Nick-, und Wankschwingungen des Fahrzeug aufbaus ist durch eine sogenannte frequenzabhängige "Skyhook-"Rege lung zu erreichen wie sie in der DE-Patentanmeldung P 39 18 735.7 und in der DE-OS 37 38 284 beschrieben ist. A comfortable suspension setting can be done, for example achieve that the adjustable undercarriage is as soft as possible position, d. H. for example with an adjustable damper low damping. A far more efficient control or Regulation of the chassis, for example, with regard to the driving comfort-determining lifting, pitching and rolling vibrations of the vehicle construction is through a so-called frequency-dependent "sky hook" rain to achieve lung as in DE patent application P 39 18 735.7 and is described in DE-OS 37 38 284.

Bei der sogenannten Skyhook-Regelung wird die Aufbaubeschleunigung verringert und damit eine Verbesserung des Fahrkomforts bewirkt, während die Fahrsicherheit nicht unmittelbar erhöht wird. Dieses, in der Fahrwerkregelung allgemein bekannte, Regelkonzept basiert auf der modellhaften Vorstellung eines an der Fahrzeugaufbaumasse an greifenden Dämpfer- und/oder Federungssystems, das mit einem inertialen Fixpunkt (Skyhook = "Himmelshaken") verbunden ist. Da in der Praxis ein derartiges inertiales Dämpfer- und/oder Federungs system nicht unmittelbar zu realisieren ist, wird ersatzweise das Dämpfer- und/oder Federungssystems, das zwischen der Fahrzeugaufbau masse und der Radmasse (siehe Fig. 1) angeordnet ist, entsprechend angesteuert.With the so-called Skyhook control, the body acceleration is reduced and thus an improvement in driving comfort is achieved, while driving safety is not immediately increased. This control concept, which is generally known in chassis control, is based on the model concept of a damper and / or suspension system that engages the vehicle body dimensions and is connected to an inertial fixed point (sky hook = "sky hook"). Since, in practice, such an inertial damper and / or suspension system cannot be implemented directly, the damper and / or suspension system, which is arranged between the vehicle body mass and the wheel mass (see FIG. 1), is controlled accordingly.

Eine solche Regelung oder Steuerung ist also immer dann vorzuziehen, wenn die momentane Fahrsituation nicht kritisch ist. In diesen Fahr situationen, die im normalen Fahrbetrieb üblicherweise gegenüber den kritischen anteilsmäßig weitaus häufiger vorliegen, werden zur Steu erung oder Regelung des verstellbaren Fahrwerkes nicht nur Relativ wegsignale wie der Einfederweg herangezogen, sondern die Absolutge schwindigkeit des Fahrzeugaufbaus berücksichtigt. Die hier erwähnten Größen werden in Fig. 1 näher erläutert.Such regulation or control is always preferable when the current driving situation is not critical. In these driving situations, which are usually far more common than the critical proportion in normal driving, not only relative travel signals such as the spring deflection are used to control or regulate the adjustable suspension, but the absolute speed of the vehicle body is taken into account. The quantities mentioned here are explained in more detail in FIG. 1.

Ein wesentliches Element zur Realisierung der Skyhook-Regelung ist die Kenntnis der absoluten Aufbaugeschwindigkeit und/oder des Auf bauweges. Diese Größen werden im allgemeinen aus den Signalen eines Beschleunigungssensors durch eine entsprechende Signalaufbereitung gewonnen.An essential element for realizing the Skyhook regulation is knowledge of the absolute building speed and / or the building construction route. These quantities are generally derived from the signals of one Acceleration sensor through appropriate signal processing won.

Da jeder Sensor einen beschränkten Arbeitsbereich besitzt, außerhalb dem der Sensor kein Nutzsignal liefert, ist eine Signalaufbereitung, beispielsweise in Form von Bandpaßfiltern, nötig. Diese Bandpaß filterung kann elektronisch digital, z. B. durch Verarbeitung einer die Übertragungseigenschaften repräsentierenden Differenzengleichung in Rechnereinheiten, oder elektronisch analog, z. B. durch Nach bildung einer die Übertragungseigenschaften repräsentierenden Differentialgleichung mit elektronischen Bauelementen realisiert sein. Um die Nutzsignale eines Sensors zu erhalten werden üblicher weise die Sensorsignale durch Bandpaßfilter wie Hoch- und Tiefpaß filter in ihrem Frequenzgang beeinflußt. Weiterhin werden, je nach den Erfordernissen der Regelung oder Steuerung bezüglich der Ein gangsdaten, Integrierstufen und/oder Differenzierstufen durchlaufen, die wiederum elektronisch digital oder analog ausgebildet sind.Because each sensor has a limited working area, outside to which the sensor does not supply a useful signal is signal conditioning, for example in the form of bandpass filters. This bandpass filtering can be electronically digital, e.g. B. by processing a the difference equation representing the transmission properties in computer units, or electronically analog, e.g. B. by After formation of a representing the transmission properties Differential equation realized with electronic components be. To get the useful signals of a sensor are more common as the sensor signals through bandpass filters such as high and low pass filter affected in its frequency response. Furthermore, depending on the requirements of regulation or control with regard to the pass through data, integration levels and / or differentiation levels, which in turn are electronically digital or analog.

Benutzt man die Signale eines Aufbaubeschleunigungssensors zur Skyhook-Regelung, so ist die Güte der Steuerung oder Regelung im niederfrequenten Bereich (ca. 0,1 bis 1 Hz) der Fahrzeugaufbau bewegungen eingeschränkt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Signale der verwendeten Beschleunigungssensoren zur Vermeidung von Offset- und Drifteffekten durch Filtereinheiten mit hochpaßartigem Übertragungsverhalten gefiltert werden.If one uses the signals of a body acceleration sensor Skyhook regulation, so is the quality of control or regulation in the low frequency range (approx. 0.1 to 1 Hz) of the vehicle body restricted movement. This is because the Signals from the acceleration sensors used to avoid Offset and drift effects through filter units with high-pass Transmission behavior can be filtered.

In der DE-OS 37 38 048 wird zur Dämpfung der Eigenbewegung der Mas sen eines linearen Zweimassenschwingers aus den Fahrzeugaufbaube schleunigungs- und Einfederweg- bzw. Einfedergeschwindigkeitssigna len die vertikalen Absolutgeschwindigkeiten von Aufbau und Rad er mittelt. Diese Absolutgeschwindigkeiten werden gewichtet und zur An steuerung der Dämpfungsglieder herangezogen. In der DE-OS 37 38 048 wird dabei von einer idealen Erfassung und Integration der Aufbaube schleunigung ausgegangen.In DE-OS 37 38 048 is used to dampen the movement of the mas a linear dual mass transducer from the vehicle body acceleration and spring travel or spring speed signals the vertical absolute speeds of the body and the wheel averages. These absolute speeds are weighted and used control of the attenuators used. In DE-OS 37 38 048 is supported by an ideal acquisition and integration of the superstructure acceleration out.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine optimierte Aufbereitung von realen Aufbaubeschleunigungssignalen zu finden. The object of the present invention is an optimized one Processing of real body acceleration signals to find.

Advantage of the invention

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des An spruchs 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäße Aufbereitung eines Be schleunigungssensorsignales Xa′′ wird eine deutliche Verbesserung der Fahrwerkregelung, insbesondere nach der Skyhook-Strategie, im niederfrequenten Bereich der Aufbaubewegungen erreicht.This task is accomplished by a process with the characteristics of the An spell 1 solved. By preparing a Be acceleration sensor signal Xa '' will be a significant improvement the chassis control, especially according to the Skyhook strategy, in low-frequency range of body movements reached.

Um aus dem Signal des Beschleunigungssensors, der die Aufbaube schleunigung Xa′′ mißt, das Nutzsignal und die zur Fahrwerkregelung benötigte absolute Aufbaugeschwindigkeit Xa′ und/oder den Aufbauweg Xa zu erlangen, wird das Xa′′-Sensorsignal in Einheiten, die hoch- und/oder tiefpaßartiges Verhalten zeigen und/oder ein bzw. zwei Intergrierstufen beinhalten, bearbeitet. Das Übertragungsver halten dieser Filtereinheiten läßt sich in der Übertragungsfunktion G1(s) zusammenfassen, wobei s die zur Beschreibung des Übertragungs verhaltens gebräuchliche Laplace Variable ist.In order from the signal of the acceleration sensor that builds up acceleration Xa '' measures the useful signal and the chassis control required absolute build speed Xa 'and / or the build path To obtain Xa is the Xa ′ ′ sensor signal in units that show high- and / or low-pass behavior and / or one or contain two integration levels, processed. The transmission ver these filter units can be held in the transfer function Summarize G1 (s), where s is used to describe the transfer is a commonly used Laplace variable.

Erfindungsgemäß werden weitere sensoriell ermittelte Relativbewe gungssignale wie der Einfederweg und/oder die Einfedergeschwindig keit durch Filtereinheiten bearbeitet, deren Übertragungsfunktion G2(s) in funktionalem Zusammenhang (mathematische Funktionsvor schrift) mit G1(s) steht. Diese Relativwegsignale enthalten die dem Xa′′-Signal fehlenden niederfrequenten Signalinformationen. Die so aufbereiteten Relativwegsignale werden den, wie oben beschrieben, aufbereiteten Xa′′-Signalen überlagert. Dies kann beispielsweise auch gewichtet geschehen. Man erhält so Aufbaubewegungssignale, die um die niederfrequenten Informationen vervollständigt sind. Diese vervollständigten Aufbaubewegungssignale können dann zur weiteren Regelung oder Steuerung der Bewegungsabläufe des Fahrwerks herange zogen werden.According to the invention, further sensor-determined relative movements tion signals such as the compression travel and / or the compression speed processed by filter units, their transfer function G2 (s) in functional context (mathematical function pres font) with G1 (s). These relative path signals contain the Xa ′ ′ - signal missing low-frequency signal information. The so processed relative path signals are, as described above, processed Xa ′ ′ signals superimposed. For example also happen weighted. Body movement signals are thus obtained to complete the low-frequency information. These completed body movement signals can then be used for further Regulation or control of the movement sequences of the chassis be drawn.

Kern der Erfindung ist es, die Wirkung einer Fahrwerkregelung, bei spielsweise nach der Skyhook-Regelstrategie, bei der Verwendung von realen Signalen von Aufbaubeschleunigungssensoren zu steigern, indem für die niedrigen Frequenzen zusätzliche Signalanteile aus gemesse nen Einfederwegen oder Einfedergeschwindigkeiten berücksichtigt werden. Diese zusätzlichen Komponenten könnnen als "Groundhook"-An teile bezeichnet werden.The essence of the invention is the effect of a chassis control for example according to the Skyhook control strategy, when using to increase real signals from body accelerometers by additional signal components measured for the low frequencies spring travel or spring speed are taken into account will. These additional components can be called "Groundhook" parts are designated.

drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen darge stellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are shown in the drawings represents and are explained in more detail in the following description.

Description of the embodiments

In diesen Ausführungsbeispielen soll die Erfindung anhand der Zeichnungen exemplarisch an einer Radeinheit aufgezeigt werden.In these embodiments, the invention is based on the Drawings are exemplarily shown on a wheel unit.

Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen jeweils im linken Teil das zu steu ernde oder regelnde Dämpfungs- und/oder Federungssystem für eine Radeinheit. Mit Position 1 ist der Fahrzeugaufbau mit der anteiligen Masse Ma bezeichnet. Position 2 stellt das Rad mit der anteiligen Radmasse Mr und Position 5 eine Feder mit der Federkonstanten Cr dar. Die Fahrbahn ist mit Position 4 bezeichnet. Ein Dämpfer 3 mit der Dämpfungskonstanten d stellt mit einer parallel angeordneten Feder 6 (Federkonstante C) das zu steuernde oder regelnde Fahrwerk dar. Der Dämpfer 3 und/oder die Feder 6 sind regelbar ausgelegt. Mit der Position 8 sind 1. Sensormittel zur Erfassung von 1. Signalen Xa′′, die die Beschleunigung des Aufbaus repräsentieren, bezeichnet und die Position 7 stellt 2. Sensormittel zur Erfassung von 2. Signa len Xar, Xar′ oder dP, die die relativen Bewegungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Rädern repräsentieren, dar. Figs. 1, 2 and 3 respectively show in the left part the steu to ernde or controlled damping and / or suspension system for a wheel unit. Position 1 denotes the vehicle body with the proportional mass Ma. Position 2 represents the wheel with the proportional wheel mass Mr and position 5 a spring with the spring constant Cr. The roadway is designated with position 4. A damper 3 with the damping constant d, with a spring 6 (spring constant C) arranged in parallel, represents the chassis to be controlled or regulated. The damper 3 and / or the spring 6 are designed to be adjustable. With position 8 are 1. Sensor means for detecting 1. signals Xa '', which represent the acceleration of the structure, and position 7 represents 2. Sensor means for detecting 2. Signals Xar, Xar 'or dP, the represent relative movements between the vehicle body and the wheels.

Die Positionen 1, 2, 3, 4, 5 und 6 in der Fig. 1, 2 und 3 zeigen ein Zwei-Körper-Modell für eine Radeinheit. Das Rad ist in Kontakt mit der Fahrbahn 4. Hierbei ist die Rad- bzw. Reifensteifigkeit als Feder 5 mit der Federkonstanten Cr modellhaft beschrieben. Zur Steu erung oder Regelung des Fahrwerks kann der Dämpfer 3 und/oder die Feder 6 regelbar ausgelegt sein. Dies erreicht man zum einen durch ein Federsystem mit variabeler Federsteifigkeit C und/oder durch ein Dämpfersystem mit variabel ausgelegtem Dämpfungsverhalten d. Mit Xa bzw. Xr ist die Verschiebung des Fahrzeugaufbaus bzw. die Verschie bung des Rades bezüglich eines gemeinsamen Bezugsystems bezeichnet, während die im selben Bezugsystem gemessenen Werte Xe Bodenuneben heiten darstellen.Positions 1, 2, 3, 4, 5 and 6 in FIGS. 1, 2 and 3 show a two-body model for a wheel unit. The wheel is in contact with the road 4 . Here, the wheel or tire rigidity is described as a spring 5 with the spring constant Cr. For control or regulation of the chassis, the damper 3 and / or the spring 6 can be designed to be adjustable. This is achieved on the one hand by a spring system with variable spring stiffness C and / or by a damper system with variable damping behavior d. Xa or Xr denotes the displacement of the vehicle body or the displacement of the wheel with respect to a common reference system, while the values Xe measured in the same reference system represent uneven ground.

Zunächst soll anhand eines Schaltungsbeispiels (Fig. 1) die grund sätzliche erfindungsgemäße Idee verdeutlicht werden. Die in den Fig. 2 und 3 aufgeführten Schaltungsbeispiele haben weitere Aus gestaltungen der Erfindung zum Gegenstand, die zu der in der Fig. 1 beschriebenen Variante regelungstechnisch äquivalent sind.First, the basic idea according to the invention is to be clarified using a circuit example ( FIG. 1). The circuit examples listed in FIGS. 2 and 3 have further designs from the subject of the subject matter, which are equivalent to the variant described in FIG. 1 in terms of control technology.

In der Fig. 1 werden die gemessenen (realen) 1. Signale Xa′′ den 1. Mitteln 9 zugeführt. Das Übertragungsverhalten der 1. Mitteln 9 kann mit der Übertragungsfunktion G1(s) beschrieben werden, wobei die Variable s die zur Beschreibung des Übertragungsverhaltens ge bräuchliche Laplace Variable ist.In Fig. 1, the measured (real) 1st signals Xa '' the 1st means 9 are supplied. The transfer behavior of the first means 9 can be described with the transfer function G1 (s), the variable s being the Laplace variable customary for describing the transfer behavior.

Da als Signale für die Steuerung oder Regelung des Fahrwerks die Aufbaugeschwindigkeit und/oder der Aufbauweg benötigt wird, weisen die 1. Mittel 9 mit der Übertragungsfunktion G1(s) integrierendes Verhalten auf. Zusätzlich zu diesem Verhalten besitzen die 1. Mittel 9 vorzugsweise hoch- und/oder tiefpaßartiges Verhalten, um aus den 1. Signalen Xa′′ die Nutzsignale herauszufiltern, die bedingt durch die Bauart der Beschleunigungssensoren nur die hochfrequenten An teile der Fahrzeugaufbaubeschleunigung Xa′′ wiedergeben. Since the body speed and / or the body path is required as signals for the control or regulation of the chassis, the first means 9 with the transfer function G1 (s) have an integrating behavior. In addition to this behavior, the first means 9 preferably have high- and / or low-pass behavior in order to filter out the useful signals from the first signals Xa '', which due to the design of the acceleration sensors only reflect the high-frequency parts of the vehicle body acceleration Xa '' .

Ziel dieser Erfindung ist es, den bearbeiteten 1. Signalen Xa′′ die fehlenden niederfrequenten Informationen durch eine definierte Über lagerung mit den 2. Signalen Xar, Xar′ und/oder dP des Einfederweges und/oder der Einfedergeschwindigkeit und/oder der Druckdifferenzen im Stoßdämpfer aufzuprägen, da diese Signale die benötigten nieder frequenten Anteile beinhalten. Durch diese Überlagerung gelangt man zu vervollständigten Fahrzeugaufbaubewegungssignalen. Solch ein ver vollständigtes Fahrzeugaufbaubewegungssignal kann beispielsweise ein um die niederfrequenten Anteile ("Groundhook"- Anteile) vervollstän digtes Aufbaugeschwindigkeitssignal Xav′ und/oder ein um die nieder frequenten Anteile ("Groundhook"- Anteile) vervollständigtes Aufbau wegsignal Xav sein.The aim of this invention is to process the processed 1st signals Xa '' missing low-frequency information through a defined over storage with the 2nd signals Xar, Xar 'and / or dP of the spring deflection and / or the compression speed and / or the pressure differences in the shock absorber, as these signals lower the required contain frequency components. Through this overlay you get to completed vehicle body movement signals. Such a ver Complete vehicle body movement signal can be, for example to complete the low-frequency shares ("Groundhook" shares) Digt construction speed signal Xav 'and / or around the low frequency components ("Groundhook" components) completed construction be the Xav path signal.

Berücksichtigt man nun, daß die 2. Sensormittel 7 2. Signale (Xar, Xar′ und/oder dP) liefern, die den Einfederweg (Xa-Xr) und/oder die Einfedergeschwindigkeit d(Xa-Xr)/dt= (Xa-Xr)′ und/oder Druckdiffe renzen dP in den Stoßdämpfern repräsentieren, so gelangt man insge samt zu vier verschiedenen Kombinationsmöglichkeiten der zu verar beitenden 1. und 2. Signale bzw. der vervollständigten Aufbaubewe gungssignale:If one now takes into account that the second sensor means 7 deliver second signals (Xar, Xar ′ and / or dP) which determine the spring travel (Xa-Xr) and / or the spring speed d (Xa-Xr) / dt = (Xa- Xr) 'and / or pressure differences represent dP in the shock absorbers, you get a total of four different combinations of the 1st and 2nd signals to be processed or the completed body movement signals:

1. The spring deflection (Xa-Xr) as the output signal of the 2nd sensor means 7 (2nd signals Xar) and the completed body speed Xav 'as the completed body movement signal.
2. The spring rate (Xa-Xr) 'as the output signal of the 2nd sensor means 7 (2nd signals Xar') and the completed construction speed Xav 'as the completed body movement signal.
3. The spring deflection (Xa-Xr) as the output signal of the 1st sensor means 7 (2nd signals Xar) and the completed body travel Xav as a complete body movement signal.
4. The spring speed (Xa-Xr) 'as the output signal of the 1st sensor means 7 (2nd signals Xar') and the completed construction path Xav as a completed body movement signal.

Hieraus ergeben sich je nach dem Ausgangssignal der 1. Sensormittel und den gewünschten vervollständigten Aufbaubewegungssignalen fol gende Kombinationsmöglichkeiten:This results in the 1st sensor means depending on the output signal and the desired completed body movement signals fol Possible combinations:

Xav′ = V1*G1(s)*Xa′′ + V2*G2(s)*Xar′ (1)Xav ′ = V1 * G1 (s) * Xa ′ ′ + V2 * G2 (s) * Xar ′ (1)

Xav′ = V1*G1(s)*Xa′′ + V2*G2(s)*Xar (2)Xav ′ = V1 * G1 (s) * Xa ′ ′ + V2 * G2 (s) * Xar (2)

Xav = V1*G1(s)*Xa′′ + V2*G2(s)*Xar′ (3)Xav = V1 * G1 (s) * Xa ′ ′ + V2 * G2 (s) * Xar ′ (3)

Xav = V1*G1(s)*Xa′′ + V2*G2(s)*Xar (4)Xav = V1 * G1 (s) * Xa ′ ′ + V2 * G2 (s) * Xar (4)

wobei V1 und V2 Wichtungsfaktoren sind, die als Abstimmungsparameter oder beispielsweise zu Eins gewählt werden können.where V1 and V2 are weighting factors used as tuning parameters or can be chosen to be one, for example.

Bei diesen Kombinationsmöglichkeiten ist dem Einsatzverhalten im niederfrequenten Bereich des Xa′′ Nutzsignales besonders Rechnung zu tragen, damit keine Anpassungsprobleme im Einsatzbereich des Xa′′-Signals auftreten. Da in diesem Einsatzbereich zur Rekonstruk tion der niederfrequenten Anteile eine angepaßte Überlagerung des Aufbausignals mit dem Relativweg- und/oder -geschwindigkeitssignal stattfinden muß, müssen die Übertragungsfunktionen G1(s) und G2(s) in einem bestimmten mathematischen Zusammenhang stehen.With these possible combinations, the usage behavior in the low-frequency area of the Xa ′ ′ useful signal, especially to account wear, so that no adjustment problems in the area of application of the Xa ′ ′ - signal occur. Because in this area of application for reconstruction tion of the low-frequency components an adapted superposition of the Setup signal with the relative travel and / or speed signal must take place, the transfer functions G1 (s) and G2 (s) have a certain mathematical connection.

Im Falle der Gleichungen (1) und (3), in denen in die 2. Signale Xar′ und/oder dP erfaßt werden, die Einfedergeschwindigkeiten des Aufbaus relativ zu den Rädern und/oder Druckdifferenzen in den Stoßdämpfern repräsentieren, ist der mathematische Zusammenhang der Übertragungs funktionen G1(s) und G2(s) gegeben mit:In the case of equations (1) and (3), in which the second signals Xar ′ and / or dP are detected, the compression speeds of the body relative to the wheels and / or pressure differences in the shock absorbers represent is the mathematical context of the transfer functions G1 (s) and G2 (s) given with:

G2(s) = 1-s*G1(s) (5)G2 (s) = 1-s * G1 (s) (5)

Im Falle der Gleichungen (2) und (4), in denen in die 2. Signale Xar erfaßt werden, die Einfederwege des Aufbaus relativ zu den Rädern repräsentieren, ist der mathematische Zusammenhang der Übertragungs funktionen G1(s) und G2(s) gegeben mit:In the case of equations (2) and (4), in which Xar are recorded, the spring deflection of the body relative to the wheels represent is the mathematical context of the transfer functions G1 (s) and G2 (s) given with:

G2(s) = s-s²*G1(s) (6)G2 (s) = s-s² * G1 (s) (6)

In der Fig. 1 ist eine mögliche Ausgestaltung der Erfindung aufge zeigt. Während die 1. Signalen Xa′′ in den 1. Mitteln 9 mit der Über tragungsfunktion G1(s) bearbeitet werden, werden die 2. Signale Xar, Xar′ und/oder dP den 2. Mitteln 10 zugeführt, die ein zu den 1. Mitteln 9 "inverses" Übertragungsverhalten G2(s) aufweisen. Je nach Kombination der 2. Signale mit der gewünschten vervollständigten Aufbaubewegung (Gleichungen (1) bis (4)) beschreibt Gleichung (5) oder (6) das Übertragungsverhalten G2(s) der 2. Mittel 10.In Fig. 1 shows a possible embodiment of the invention shows up. While the 1st signals Xa '' are processed in the 1st means 9 with the transfer function G1 (s), the 2nd signals Xar, Xar 'and / or dP are fed to the 2nd means 10 , which correspond to the 1st Means 9 have "inverse" transmission behavior G2 (s). Depending on the combination of the second signals with the desired completed assembly movement (equations (1) to (4)), equation (5) or (6) describes the transmission behavior G2 (s) of the second means 10 .

Die in den Gleichungen (1) bis (4) gezeigten Wichtungen werden durch durch Multiplikationen mit den Faktoren V1 und V2 in den 1. und 2. Multiplikationseinheiten 12 und 13 vorgenommen. Dies geschieht vor der additiven Verknüpfung der Ausgangssignale der 1. und 2. Mittel 9 und 10 in den 1. Verknüpfungsmitteln 13. Die Wichtungen können, wie in der Fig. 1 dargestellt, durch Multiplikationen mit V1 und V2 in den 1. und 2. Multiplikationseinheiten 12 und 13 geschehen. Die Wich tungen können aber auch vor und/oder innerhalb der Verarbeitung der Signale in den 1. und/oder 2. Mitteln 9 und/oder 10 stattfinden.The weightings shown in equations (1) to (4) are carried out by multiplication by factors V1 and V2 in the 1st and 2nd multiplication units 12 and 13 . This takes place before the additive linking of the output signals of the 1st and 2nd means 9 and 10 in the 1st linking means 13 . As shown in FIG. 1, the weightings can be done by multiplications by V1 and V2 in the 1st and 2nd multiplication units 12 and 13 . The weightings can also take place before and / or within the processing of the signals in the 1st and / or 2nd means 9 and / or 10 .

Als Ergebnis dieser erfindungsgemäßen Xa′′-Signalaufbereitung liegen am Ausgang der 1. Verknüpfungsmittel 13 als Verknüpfungsergebnisse die Signale Xav und/oder Xav′ an, die die vervollständigten Aufbau bewegungen repräsentieren. Diese Verknüpfungsergebnisse werden der Steuerungs- und/oder Regelungseinheit 14 zugeführt, wo die Verknüp fungsergebnisse unter Berücksichtigung weiterer den Fahrzustand re präsentierender Größen zur Steuerung und/oder Regelung des Dämpfers 3 und/oder der Feder 6 herangezogen werden. As a result of this Xa '' - signal processing according to the invention are at the output of the 1st linking means 13 as linking results, the signals Xav and / or Xav ', which represent the completed body movements. These linking results are fed to the control and / or regulating unit 14 , where the linking results are used to control and / or regulate the damper 3 and / or the spring 6 , taking into account further variables representing the driving state.

Die Weiterverarbeitung der vervollständigten Aufbausignale Xav′ und/oder Xav′ kann beispielweise in den Einheiten zur Steuerung und/oder Regelung 14 nach einem Regelkonzept, wie es beispielsweise in der schon erwähnten DE-Patentanmeldung P 39 18 735.7 beschrieben wird, erfolgen.The completed construction signals Xav 'and / or Xav' can be further processed, for example, in the control and / or regulation units 14 according to a control concept, as described, for example, in the already mentioned DE patent application P 39 18 735.7.

Als Ausgangssignale der Einheit 14 liegen dann Signale zur Ansteu erung des zu steuernden und/oder regelnden Fahrwerks an. Dies in der Fig. 1 durch eine Verbindung zu dem regelbar ausgelegten Dämpfer 3 und/oder zu der regelbar ausgelegten Feder 6 dargestellt.The output signals of the unit 14 are then signals for the control of the chassis to be controlled and / or regulated. This is shown in FIG. 1 by a connection to the controllably designed damper 3 and / or to the controllably designed spring 6 .

Besonders vorteilhaft ist die ausschließliche Verwendung der nieder frequenten Anteile der Sensorsignale der Relativwege und/oder Rela tivgeschwindigkeiten zwischen Ma und Mr und/oder Druckdifferenzen in den Dämpfern. Dies kann durch eine Filterung der 2. Signale Xar, Xar′ und/oder dP vor den 2. Mitteln 10 mit dem Übertragungsverhalten G2(s) in Filtereinheiten mit tiefpaßartigem Verhalten erreicht werden. Ein solcher Tiefpaß kann auch Bestandteil der Ansteuereinheit 14 sein.The exclusive use of the low-frequency components of the sensor signals of the relative paths and / or relative speeds between Ma and Mr and / or pressure differences in the dampers is particularly advantageous. This can be achieved by filtering the second signals Xar, Xar 'and / or dP before the second means 10 with the transmission behavior G2 (s) in filter units with low-pass behavior. Such a low-pass filter can also be part of the control unit 14 .

Die bisher anhand der Fig. 1 beschriebene Realisierung der Erfindung benötigt zwei getrennte Filterstufen mit dem Übertragungsverhalten G1(s) und G2(s). Der hiermit verbundene Hard- oder Softwareaufwand läßt sich erheblich reduzieren, wenn man zusätzlich die in den Gleichungen (5) und (6) aufgeführten Zusammenhänge zwischen den Übertragungsfunktionen ausnutzt.The implementation of the invention previously described with reference to FIG. 1 requires two separate filter stages with the transmission behavior G1 (s) and G2 (s). The associated hardware or software expenditure can be significantly reduced if one also uses the relationships between the transfer functions listed in equations (5) and (6).

Setzt man die Gleichungen (5) und (6) in die Gleichungen (1) bis (4) ein und berücksichtigt man, daß sich die Reihenfolgen der Operationen von linearen Übertragungsgliedern vertauschen lassen, so gelangt man zu folgenden vier Gleichungen:Substituting equations (5) and (6) into equations (1) to (4) and taking into account that the orders of the Let operations of linear transmission elements be interchanged, see above you get the following four equations:

Xav′ = G1(s)*[Xa′′-(V2/V1)*s*Xar′] + (V2/V1)*Xar′ (1′)Xav ′ = G1 (s) * [Xa ′ ′ - (V2 / V1) * s * Xar ′] + (V2 / V1) * Xar ′ (1 ′)

Xav′ = G1(s)*[Xa′′-(V2/V1)*s²*Xar] + (V2/V1)*s*Xar (2′)Xav ′ = G1 (s) * [Xa ′ ′ - (V2 / V1) * s² * Xar] + (V2 / V1) * s * Xar (2 ′)

Xav = G1(s)*[Xa′′-(V2/V1)*s*Xar′] + (V2/V1)*Xar′ (3′)Xav = G1 (s) * [Xa ′ ′ - (V2 / V1) * s * Xar ′] + (V2 / V1) * Xar ′ (3 ′)

Xav = G1(s)*[Xa′′-(V2/V1)*s²*Xar] + (V2/V1)*s*Xar (4′)Xav = G1 (s) * [Xa ′ ′ - (V2 / V1) * s² * Xar] + (V2 / V1) * s * Xar (4 ′)

Das in der Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine solche vereinfachte Ausgestaltung der Erfindung auf. Hierbei wird davon ausgegangen, daß die 1. Signale Xar′ die Einfedergeschwindig keit repräsentieren. Gemäß den obigen Gleichungen (1′) und (3′) wer den die 1. Signale (Xa′′) den 1. Mitteln 9, deren Übertragungseigen schaften durch die Übertragungsfunktion G1(s) gegeben ist, zuge führt. Die 2. Signale Xar′ werden durch Multiplikation mit dem Wich tungsfaktor V2/V1 in den 3. Multipliziereinheiten 12 gewichtet und den 3. Mitteln 15 mit differenzierendem Übertragungsverhalten zuge führt. Die Ausgangssignale der 3. Mittel 15 werden in 2. Verknüpfungs mitteln 17 mit negativem Vorzeichen mit den 1. Signalen Xa′′ additiv verknüpft und das Verknüpfungsergebnis (Ausgangssignale der 2. Ver knüpfungsmitteln 17) den 1. Mitteln 9 zugeführt. Die Ausgangssignale der 1. Mittel 9 werden in den 1. Multipliziereinheiten 11 durch Multi plikationen mit dem Wichtungsfaktor V1 gewichtet und anschließend in den 1. Verknüpfungsmitteln 13 additiv mit den in den 3. Multiplizier einheiten 12 gewichteten 2. Signalen verknüpft. Als Verknüpfungser gebnis liegt ausgangsseitig der 1. Verknüpfungsmitteln 13 je nach Wahl der Übertragungsfunktion G1(s) nach den Gleichungen (1′) oder (3′) der vervollständigte Aufbauweg Xav oder die vervollständigte Aufbaugeschwindigkeit Xav′ an, die dann in der Ansteuereinheit 14 zur weiteren Fahrwerkregelung herangezogen wird.The exemplary embodiment shown in FIG. 2 shows such a simplified embodiment of the invention. It is assumed that the 1st signals Xar 'represent the speed of compression. According to the above equations (1 ') and (3') who leads the 1st signals (Xa '') to the 1st means 9 , whose transmission properties are given by the transfer function G1 (s). The second signals Xar 'are weighted by multiplication with the weighting factor V2 / V1 in the third multiplier units 12 and the third means 15 with differentiating transmission behavior. The output signals of the 3rd means 15 are combined in the 2nd linking means 17 with a negative sign with the 1st signals Xa '' and the linking result (output signals of the 2nd linking means 17 ) is fed to the 1st means 9 . The output signals of the 1st means 9 are weighted in the 1st multiplier units 11 by multiplications with the weighting factor V1 and then additively linked in the 1st linkage means 13 with the 2nd signals weighted in the 3rd multiplier units 12 . As the result of the linkage, the first linkage means 13 is on the output side, depending on the choice of the transfer function G1 (s) according to equations (1 ') or (3'), of the completed assembly path Xav or the completed assembly speed Xav ', which are then in the control unit 14 for further chassis control is used.

Das in der Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine ver einfachte Ausgestaltung der Erfindung für den Fall, daß die 1. Sig nale Xar den Einfederweg (Xa-Xr) repräsentieren. Nach den Gleichun gen (2′) bzw. (4′) unterscheidet sich diese Schaltungsanordnung zu der in der Fig. 2 dargestellten darin, daß die 2. Signale Xar vor der Verknüpfung in den 1. und 2. Verknüpfungsmitteln 13 und 17 den 4. Mitteln 16 mit differenzierendem Übertragungsverhalten zugeführt werden. Als Verknüpfungsergebnis liegt dann ausgangsseitig der 1. Verknüpfungsmitteln 13 je nach Wahl der Übertragungsfunktion G1(s) nach den Gleichungen (2′) oder (4′) der vervollständigte Aufbauweg Xav oder die vervollständigte Aufbaugeschwindigkeit Xav′ an, die dann in der Ansteuereinheit 14 zur weiteren Fahrwerkregelung heran gezogen wird.The embodiment shown in Fig. 3 shows a simple embodiment of the invention ver in the event that the 1st Sig nale Xar represent the spring travel (Xa-Xr). According to the equations (2 ') and (4'), this circuit arrangement differs from that shown in FIG. 2 in that the second signals Xar before the linkage in the 1st and 2nd linkage means 13 and 17 the 4th Can be supplied to means 16 with differentiating transmission behavior. The result of the connection is then on the output side of the 1st connection means 13, depending on the choice of the transfer function G1 (s) according to equations (2 ') or (4'), the completed assembly path Xav or the completed assembly speed Xav ', which are then in the control unit 14 for further suspension control is used.

In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen können statt der Einfedergeschwindigkeiten (Xa-Xr)′ auch die Druckdifferenzen dP in den Stoßdämpfern gemessen werden und analog zu den Einfedergeschwin digkeitssignalen ausgewertet werden.In the exemplary embodiments described above, instead of Spring speeds (Xa-Xr) 'also the pressure differences dP in the shock absorbers are measured and analogous to the compression speed signals are evaluated.

Aufgrund der bekannten Vertauschung der Reihenfolge der linearen Übertragungsglieder sind zusätzlich zu den in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Schaltungsanordnungen weitere Realisierungsmöglichkeiten der Erfindung möglich, zum Beispiel durch Einbringen der Gewichtun gen 11, 12, 12′ an anderen Stellen der Schaltungen oder durch Ver tauschen der Differentiationen.Due to the known reversal of the order of the linear transmission elements, in addition to the circuit arrangements shown in FIGS. 1 to 3, further implementation options of the invention are possible, for example by introducing the weight conditions 11 , 12 , 12 'at other points in the circuits or by exchanging Ver of differentiations.

Claims

1. Process for the preparation of signals that are used to control or regulate motion sequences on undercarriages of cars and commercial vehicles, wherein

- 1. Signals (Xa '') are detected, which represent the acceleration of the construction, and
- 2. Signals (Xar, Xar 'or dP) are detected, which represent the relative movements between the vehicle body and the wheels, and
- The 1st signals (Xa '') in 1st means ( 9 ) with the transfer properties representing the transfer function G1 (s) are processed, where s is the usual Laplace variable to describe the transfer behavior, and
- The 2nd signals (Xar, Xar 'or dP) in 2nd means ( 10 , 15 , 16 , 9 ) are processed with the transfer function G2 (s) representing the transfer properties and
- The transfer functions G1 (s) and G2 (s) are linked together to form a completed vehicle body movement signal (Xav ', Xav) by a mathematical function rule.

2. The method according to claim 1, characterized in that the mathematical function rule in the case in which 2. signals (Xar 'and / or dP) are detected, the compression speed of the Construction relative to the wheels and / or pressure differences in the shock represent dampers, too G2 (s) = 1-s * G1 (s) determined, and the mathematical function specification in the If the 2nd signals (Xar) are detected, the spring deflection of the Represent structure relative to the wheels, determined to G2 (s) = s-s² * G1 (s).

3. The method according to at least one of claims 1 and 2, characterized characterized in that the 1st and 2nd signals and / or those in the 1st and 2. Mean processed signals in multiplication units by multi complications are weighted.

4. The method according to at least one of claims 1 to 3, characterized characterized in that only the low-frequency components of the 2nd signals (Xar, Xar ′ or dP) are taken into account.

5. Circuit system for performing the method according to least one of claims 1 to 4, characterized in that

- 1. Sensor means ( 1 ) for detecting the 1st signals (Xa ''), which represent the acceleration of the structure, are provided and
- 2. Sensor means ( 7 ) for detecting the 2nd signals (Xar, Xar 'or dP), which represent the relative movements between the vehicle body and the wheels, are provided and
- The 1st signals (Xa '') 1st means ( 9 ), the transmission properties th is given by the transfer function G1 (s), where s is the usual Laplace variable to describe the transfer behavior, and
- The 2nd signals (Xar, Xar 'or dP) 2nd means ( 10 ), the transmission properties of which are given by the transfer function G2 (s), and
- The 1st means ( 9 ) and 2nd means ( 10 ) are characterized in that their transfer functions G1 (s) and G2 (s) are linked together by a mathematical function specification and
- The output signals of the 1st and 2nd means in the 1st linking means ( 13 ) are additively linked.

6. Circuit system according to claim 5, characterized in that the 1st and 2nd signals before and / or after processing in the 1st and 2nd means in 1st and 2nd multiplier units ( 11 , 12 ) weighted by multiplications in such a way be that the 1st signals (Xa '') with the weighting factor V1 and the 2nd signals (Xar, Xar 'or dP) are weighted with the weighting factor V2.

7. Circuit system according to at least one of claims 5 and 6, characterized in that the second means ( 10 ) are characterized by their transfer behavior, characterized by the transfer function G2 (s), in such a way that

- In the case in which the 2nd signals (Xar 'and / or dP) are detected, the compression speeds of the body relative to the wheels and / or pressure differences in the shock absorbers represent the transmission behavior of the 2nd means ( 10 ) G2 (s) = 1-s * G1 (s) determined, and
- In the case in which 2nd signals (Xar) are detected, which represent a travel of the structure relative to the wheels, the transmission behavior of the 2nd means ( 10 ) to G2 (s) = s-s² * G1 (s )certainly.

8. Circuit system for performing the method according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that

- 1. Sensor means ( 1 ) for detecting the 1st signals (Xa ''), which represent the acceleration of the structure, are provided and
- 2. Sensor means ( 7 ) for detecting the 2nd signals (Xar, Xar 'or dP), which represent the relative movements between the vehicle body and the wheels, are provided and
- The 1st signals (Xa '') 1st means ( 9 ), the transmission properties th is given by the transfer function G1 (s), where s is the usual Laplace variable to describe the transfer behavior, and
- The 2nd signals (Xar, Xar 'or dP) 3rd means ( 15 ) with differentiating transmission behavior are supplied and
- The output signals of the third means ( 15 ) in the second link means ( 17 ) with a negative sign are additively linked with the first signals (Xa ''), and
- The output signals of the 2nd linking means ( 17 ) are fed to the 1st means ( 9 ) and
- The output signals of the 1st means ( 9 ) in the 1st linking means ( 13 ) are additively linked with the 2nd signals (Xar, Xar 'or dP).

9. Circuit system according to claim 8, characterized in that the 1st signals (Xar, Xar 'or dP) before processing in the 3rd means ( 15 ) and the 1st linking means ( 13 ) by multiplication in 3rd multiplying units ( 12th ) are weighted such that the 2nd signals (Xar, Xar ′ or dP) are weighted with the weighting factor V2 / V1 and the output signals of the 1st means ( 9 ) in 1st multiplier units ( 11 ) are weighted by multiplication, that the output signals of the 1st means ( 9 ) are weighted with the weighting factor V1.

10. Circuit system according to at least one of claims 7 and 8, characterized in that the second signals (Xar, Xar 'or dP) before the link in the 1st and 2nd linkage means ( 13 , 17 ) 4. With means ( 16th ) with differentiating transmission behavior.