DE4337766C1 - Verfahren und Einrichtung zur Bereitstellung eines Querbeschleunigungssignals für die Ansteuerung eines verstellbaren Fahrwerksystems - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bereitstellung eines Querbeschleunigungssignals für die Ansteuerung eines verstellbaren Fahrwerksystem, wobei ein Ta­ chometer die Fahrgeschwindigkeit ermittelt, dabei ein Fahrge­ schwindigkeitssignal bereitstellt und zusammen mit einem Lenkwinkelsensor, der bei einer Kurvenfahrt ein Lenkwinkelsi­ gnal bestimmt, diese Signale an einen Prozessor, der einen Algorithmus zur Ansteuerung des Fahrwerksystems aufweist, weiterleitet.

Aus der EP 0227 343 ist eine Einrichtung und ein Verfahren zur Bereitstellung eines Querbeschleunigungssignals bekannt, bei dem über die sogenannte Ackermannbeziehung eine Berechnung der Querbeschleunigung aus der Fahrgeschwindigkeit und dem Lenk­ winkel erfolgt. Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß die digitalen Meßwerte der Sensoren als Eingangsgrößen einer Gleitkommaarithmetik zugeführt werden müssen. Innerhalb des Prozessors ist ein Gleitkommaarithmetikpaket abgelegt, das die Berechnung der Ausgangssignale für die Querbeschleunigung um­ fast. Das Ergebnis dieser Berechnung ist wiederum ein Wert in Gleitkommadarstellung, der für die weitere Verarbeitung als ein Beschleunigungssignal konvertiert werden muß. Die Berech­ nung erfordert einen vergleichsweise leistungsfähigen Prozes­ sor mit einem entsprechend hohen Preis. Als weiterer Nachteil muß eine, relativ betrachtet, ziemlich lange Berechnungszeit hingenommen werden.

Der an sich naheliegende Gedanke die Querbeschleunigung direkt zu sensieren ist mit einem relativ teuren Querbeschleunigungsaufnehmer verbunden, der als gravierendsten Nachteil auch bei hochfrequenter vertikaler Beschleunigung Querbeschleunigungssignale weiterleitet, die nur über eine Signalfilterung beseitigt werden können.

Aus der DE 39 22 528 C1 ist ein Verfahren zur Erkennung des querdynamischen Grenzbereichs der Bodenhaftung von Rädern ei­ nes Fahrzeuges in Abhängigkeit von Fahrbedingungen bekannt. Das Erkennen des querdynamischen Grenzbereichs geschieht durch die Messung des Lenkstockhebelmoments und dem Vergleich dieses Moments mit einem Sollwert. Dabei werden in Abhängigkeit von Parametern der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Querbeschleu­ nigung die zugehörigen Referenzmomente ausgelöst. Entsprechend der ermittelten Gewichtskraft F_VA auf die gelenkte Achse wird zwischen diesen beiden ausgelesenen Werten des Referenzmo­ mentes interpoliert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und Einrichtung zur Bereitstellung eines Querbeschleunigungssi­ gnals aus dem Lenkwinkel und der Fahrgeschwindigkeit zu rea­ lisieren, das die aus dem Stand der Technik bekannten Nach­ teile überwindet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe des Verfahrens dadurch ge­ löst, indem aus den Eingangswerten des Fahrgeschwindigkeits- und des Lenkwinkelsignals über eine Kennlinie bzw. Kennli­ nienschar innerhalb eines Speichers ein direkt verwertbares Querbeschleunigungssignal ermittelt wird, wobei die Kennlinie bzw. Kennlinienschar durch eine Anzahl von Stützwertetermen repräsentiert wird und die Querbeschleunigungssignale, die einem Eingangsterm aufweisen, der zwischen zwei Stütztermen liegt, durch Interpolation ermittelt wird. Die direkt ver­ wertbaren Querbeschleunigungssignale erübrigen die Konvertie­ rung von Berechnungswerten der Querbeschleunigung. Insgesamt reduziert sich der Berechnungsaufwand auf die Interpolation.

Des weiteren ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die In­ terpolation linear ausgeführt wird. Dieses Interpolationsver­ fahren benötigt sehr wenig Rechnerkapazität. Alternativ kann die Interpolation polynom ausgeführt werden. In diesem Fall werden für die Kennlinie bzw. Kennlinienschar nur zwei Stützwerteterme benötigt.

Für die Einrichtung für ein Verfahren zur Bereitstellung eines Querbeschleunigungssignals für die Ansteuerung eines ver­ stellbaren Fahrwerksystems ist vorteilhafterweise gemäß einem Anspruch der Prozessor mit einem Nur-Lese-Speicher gekoppelt, in dem eine Kennlinie bzw. Kennlinienschar abgelegt ist, deren Abszissenwerte aus der Fahrgeschwindigkeit und einer Kurven­ fahrt einfließen und deren Ordinatenwerte Querbeschleuni­ gungssignale darstellen. Die Kennlinie bzw. Kennlinienschar kann leicht außerhalb des Fahrzeugs vom Hersteller berechnet oder auch aufgrund von Erfahrungswerten festgelegt und an­ schließend im Lesespeicher abgelegt werden. Der Prozessor kann deutlich schwächer bezüglich seiner Rechnerleistung ausgeführt sein, so daß durch den Einsatz der Kennlinie bzw. Kennlinien­ schar im Speicher ein nennenswerter wirtschaftlicher Vorteil verbunden ist.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die einzige Figur zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug mit einer Vorderachse 1 und einer Hinter­ achse 3, die Bestandteile eines Fahrwerksystems sind. Bei­ spielhaft für eine Anwendung der Erfindung ist ein ansteuer­ barer Stabilisator 5 dargestellt, der mittels eines Aktuators 7 verstellbar ist. Der Aktuator 7 ist mit einem Hy­ drauliksystem 9 verbunden, auf das in der weiteren Beschrei­ bung jedoch nicht weiter eingegangen werden soll.

Das Hydrauliksystem 9 greift auf Steuerbefehle eines Prozessors 11 zu, der unter anderem einen Nur-Lese-Speicher 13 aufweist. In diesem Nur-Lese-Speicher 13 ist eine Kennlinie bzw. Kennlinienschar 15 in Form von Stützwerttermen 17 abge­ legt. Als Abszissenwerte werden die Signale eines Tachome­ ters 19 und eines Lenkwinkelsensors 21 herangezogen. Anhand der Stützwerte wird während einer Fahrzeugbewegung und der damit in den Prozessor eingehenden Lenkwinkel und Fahrge­ schwindigkeitssignalen durch Interpolation zwischen den Stützwertetermen ein direkt verwertbares Querbeschleunigungs­ signal a_q abgelesen, das als Maß für die Verstellung des Aktuators 7 dient. Der Vorteil einzelner Stützwerte gegenüber einer Gesamtablage sämtlicher Wertepaare einer Kennlinie bzw. Kennlinienschar liegt in der groben Einsparung an nötigen Speicherplätzen. Theoretisch müßten bei einer Gesamtkennlinie die Abszissenwerte bis zur Auflösung der Eingangssignale in den Prozessor 11 gestuft sein. Trotzdem erhielt man Lücken, die unter Umständen eine Verschlechterung des Fahrwerksystems bedeuten könnten.

Durch die Interpolation ob polynom oder linear können keine Lücken auftreten. Trotz eines sicherlich vorhandenen aber tolerierbaren Abweichung der ermittelten Querbeschleunigungs­ signale von einem mühsam errechneten Querbeschleunigungsaus­ gangswert ist das Verfahren in der Praxis voll funktionsfähig, so daß keine funktionalen Nachteile zu befürchten sind.

Als Anwendungsfall sind sämtliche Fahrwerksverstellungen un­ abhängig ob aktiv oder adaptiv denkbar. Aber auch bei ABS oder Antischlupfsystemen könnte diese Verfahren genutzt werden.

Claims (4)

1. Verfahren zur Bereitstellung eines Querbeschleunigungs­ signals für die Ansteuerung eines verstellbaren Fahr­ werksystems, umfassend die Messung der Fahrgeschwindig­ keit für ein Fahrgeschwindigkeitssignal, die Sensierung der Lenkung für ein Lenkwinkelsignal, Algorithmus zur Ansteuerung des Fahrwerksystems, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Eingangswerten des Fahrgeschwindigkeits- und des Lenkwinkelsignals über eine Kennlinie bzw. Kennli­ nienschar innerhalb eines Speichers ein direkt verwert­ bares Querbeschleunigungssignal ermittelt wird, wobei die Kennlinie bzw. Kennlinienschar durch eine Anzahl von Stützwertetermen repräsentiert wird und die Querbe­ schleunigungssignale, die einem Eingangsterm aufweisen, der zwischen zwei Stütztermen liegt, durch Interpolation ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Interpolation linear ausgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Interpolation polynom ausgeführt wird.

4. Einrichtung für ein Verfahren zur Bereitstellung eines Querbeschleunigungssignals für die Ansteuerung eines verstellbaren Fahrwerksystems, umfassend einen Tachometer zur Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit, einen Lenkwin­ kelsensor zur Bestimmung einer Kurvenfahrt, einen Pro­ zessor, der über einen Algorithmus die Ansteuerung des Fahrwerksystems ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor mit einem Nur-Lese-Speicher gekoppelt ist, in dem eine Kennlinie abgelegt ist, deren Abszissenwerte aus der Fahrgeschwindigkeit und einer Kurvenfahrt einfließen und deren Ordinatenwerte Querbeschleunigungssignale dar­ stellen.