EP3870464A1 - Verfahren zum betreiben eines aktuators einer aktiven fahrwerkeinrichtung und aktive fahrwerkeinrichtung - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines aktuators einer aktiven fahrwerkeinrichtung und aktive fahrwerkeinrichtung

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EP3870464A1
EP3870464A1 EP19770049.5A EP19770049A EP3870464A1 EP 3870464 A1 EP3870464 A1 EP 3870464A1 EP 19770049 A EP19770049 A EP 19770049A EP 3870464 A1 EP3870464 A1 EP 3870464A1
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EP
European Patent Office
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actuator
vehicle
vehicle wheel
active chassis
chassis device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19770049.5A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Philip NIEMEYER
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ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60G17/025—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means the mechanical spring being a torsion spring
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Definitions

  • the invention relates to a method for operating an actuator of an active chassis device for influencing the level of at least one vehicle wheel according to the preamble of claim 1 and an active chassis device according to the preamble of claim 7.
  • chassis technology Active chassis devices for influencing the level of a vehicle wheel of a motor vehicle are known from chassis technology. It is known, among other things, to equip motor vehicles with a so-called roll stabilizer in order to increase vehicle stability and driving comfort.
  • this is an essentially C-shaped torsion bar spring, which is rotatably mounted in the central area with respect to the body and whose outer, opposite ends are each coupled to a wheel suspension. Thanks to this design, the roll stabilizer ensures that the body of the vehicle not only deflects on the outside of the curve (due to the centrifugal force) when cornering, but also that the wheel on the inside of the curve also compresses slightly.
  • the roll stabilizer comprises an actuator and is divided into two stabilizer sections that can be rotated relative to one another with the aid of the actuator. By rotating the stabilizer sections relative to one another, a rolling movement of the vehicle body is specifically generated or a rolling movement of the vehicle body caused by external influences is counteracted in a targeted manner.
  • Roll stabilizers are known in which an electric motor serves as the drive, which is connected to the drive, for example, with a multi-stage planetary gear for translating the torque or the speed of the electric motor.
  • an adjustable roll stabilizer represents an application example of an active chassis device, since the level of at least one vehicle wheel of the motor vehicle can be influenced by means of the actuator.
  • the level signals of individual wheels is intended to make it possible for relative movements of individual wheels in the vertical direction caused by uneven roads, which adversely affect vehicle stability and driving comfort, through targeted tracking by means of targeted actuation of the actuator (for example, to briefly extend the wheel in question cal to raise and lower again) can be compensated.
  • the disturbance variable compensation described in this way has the disadvantage that it reacts relatively sluggishly, ie with a disadvantageous time delay. This is due to the fact that height signals from vehicle wheels are measured at a relatively large distance from the center of the wheel due to the design. The elastokinematics in between falsify and slow down the signals. The vertical wheel acceleration is also slowed down by the radial transmission behavior of the tire.
  • a corresponding active chassis device is to be specified with which this can be carried out.
  • the object is first achieved by a method for operating an actuator of an active chassis device with the features of claim 1.
  • This is a method for operating an actuator of an active chassis device to influence the level of at least one vehicle wheel, in that the actuator is controlled as a function of a sensor-detected operating parameter of the vehicle.
  • the method is characterized in that the speed of a vehicle wheel is taken into account for the actuation of the actuator.
  • the wheel speed as an operating parameter flowing into the control was recognized as an advantageous alternative.
  • wheel speed signals are already recorded in most motor vehicles anyway, since these are already being used for other vehicle stability systems or anti-lock braking systems anyway.
  • Speed signals from vehicle wheels are therefore available in a high-resolution manner in most motor vehicles anyway.
  • the wheel speed should now also be used to control an actuator influencing the level of the vehicle wheel. Taking the speed into account also offers the advantage that due to the relatively high torsional rigidity, excitations from the roadway profile - in comparison to, for example, vertical acceleration sensors - can be detected earlier with them.
  • the actuation of the actuator does not of course have to take place solely on the basis of the rotational speed of a vehicle wheel, but that the rotational speeds of other wheels and / or other operating parameters of the vehicle can also be incorporated into the actuation.
  • the rotational speed of a vehicle wheel is used to generate information relating to the nature of the road surface traveled by the vehicle wheel, this information being incorporated into the actuation of the actuator.
  • the information generated is, in particular, the presence of uneven road surfaces.
  • the speed of several vehicle wheels is taken into account for the actuation of the actuator.
  • the speeds of, for example, the left and the right wheel of the same vehicle axle it could be recognized, for example, that one wheel is traveling on an uneven road surface (speed change), while the other wheel is traveling on a flat road surface (constant speed).
  • control takes place in such a way that, in the event of a relative movement of the vehicle wheel caused by an uneven roadway, the actuator is controlled such that by influencing the level of the affected vehicle wheel, preferably by adjusting the associated stabilizer section, an at least partial tracking of the relative movement is carried out.
  • the rotational speed of a vehicle wheel is used to identify a roadway characteristic in order to operate the actuator of the active chassis device in a suitable operating mode depending on a recognized roadway characteristic.
  • the roadway characteristic is recognized.
  • the actuator is then operated in a suitable operating mode, depending on the detected roadway characteristic.
  • the actuator in the active chassis device can accordingly be operated in a street mode and / or in an off-road mode.
  • an active chassis device with the features of claim 7.
  • This is an active chassis device for influencing the level of at least one vehicle wheel, comprising an actuator and a control device that can be operated To control the actuator as a function of a sensor-acquired operating parameter of the vehicle, in particular using the method described above.
  • the active chassis device is characterized by a speed sensor for detecting the speed of a vehicle wheel in order to take this into account as an operating parameter for the actuation of the actuator.
  • the active chassis device for influencing the level of at least one vehicle wheel can in principle be various types of devices. According to a preferred embodiment, this is a different adjustable roll stabilizer. In this case, the height of two vehicle wheels on one axle can be influenced relative to one another by means of the actuator.
  • the adjustable roll stabilizer has two stabilizer sections which can be rotated relative to one another about an axis of rotation by means of the actuator and which are each coupled to a wheel suspension in a region remote from the axis of rotation.
  • the active chassis device is assigned to a front axle and / or a rear axle of a multi-wheel, in particular four-wheel motor vehicle.
  • Fig. 1 shows an adjustable roll stabilizer of a motor vehicle in
  • the adjustable roll stabilizer 1 shows an adjustable roll stabilizer 1 in a schematic view to illustrate the preferred area of application of the invention. At the same time, this is also an active chassis device 1 for influencing the level of at least one vehicle wheel 2a, 2b in the sense of the invention, as explained below.
  • the adjustable roll stabilizer 1 is - when installed in a motor vehicle - part of a chassis (not shown) of a motor vehicle (not shown).
  • a first wheel 1a and a second wheel 2b arranged on the opposite side of the vehicle are each connected to the body of the motor vehicle via a wheel suspension 3a or 3b, which is not to be explained in detail.
  • Each of the wheel suspensions 3a or 3b is coupled to one end of an associated stabilizer section 4a or 4b of the adjustable roll stabilizer 1.
  • the two stabilizer sections 4a and 4b are connected to one another in the vehicle center via an actuator 7.
  • the adjustable roll stabilizer 1 is mounted so as to be rotatable about an axis of rotation 5 with respect to the vehicle body (not shown).
  • the stabilizer sections 4a and 4b are in drive connection with one another via the electric motor and the gearbox - for example a multi-stage planetary gearbox.
  • the two stabilizer sections 4a, 4b are rigidly connected to one another via the actuator 7.
  • the stabilizer sections 4a, 4b can be rotated relative to one another about the axis of rotation 5 depending on the direction of rotation of the electric motor.
  • the roll stabilizer 1 can thus be adjusted in a manner known per se.
  • a control device 8 is also assigned to the adjustable roll stabilizer 1, as shown in FIG.
  • the control device 8 can be operated to control the actuator 7, in particular in order to adjust it, i. H. the stabilizer sections 4a and 4b to rotate against each other about the axis of rotation 5.
  • each of the vehicle wheels 2a, 2b is assigned a speed sensor 6a, 6b for detecting the speed of the respective vehicle wheel 2a, 2b.
  • the speed signals of each speed sensor 6a or 6b are input to the control device 8.
  • the control device 8 can be operated to control the actuator 7 taking into account the speeds of the vehicle wheels 2a, 2b.
  • adjustable roll stabilizer 1 shown in FIG. 1 can in principle be an active chassis device of a front axle and / or a rear axle of a multi-wheeled, in particular four-wheeled motor vehicle.
  • the method according to the invention can be carried out according to claim 1.
  • the actuator 7 is activated as a function of a sensor-detected operating parameter of the vehicle, the speed of a vehicle wheel 2a or 2b being taken into account for the activation of the actuator 7.
  • FIG. 2 shows a graphical representation of the course of measured variables measured over time over time. The dashed line shows the course of the height difference. To generate this curve, the level signals were recorded on a motor vehicle on opposite wheels of an axle and their difference was formed.
  • the curve shows that the height difference drops from a value initially around zero to a negative low point (below minus 60 mm), then rises to a positive maximum (above 40 mm) to finally fall off again.
  • the wheel speed was also recorded on the vehicle wheel that is driving over the uneven road.
  • the continuous line corresponds to the integral over the detected wheel speed.
  • the integral above the wheel speed drops from zero to a minimum (below minus 0.4) when driving over the uneven road surface, then rises to a maximum (above 0.2) and then finally drops again.
  • the deflection associated with the unevenness of the road takes place much earlier in the case of the continuously drawn curve, ie the integral over the wheel speed, than in the case of the curve shown in dashed lines (height difference curve).
  • the wheel speed or a mathematically related variable such as the integral can be used to detect an event (unevenness of the roadway) affecting the vehicle wheel in question earlier than can be carried out by detecting the level.

Abstract

Ein Verfahren zum Betreiben eines Aktuators (7) einer aktiven Fahrwerkeinrichtung (1) zur Beeinflussung des Höhenstandes zumindest eines Fahrzeugrads (2a, 2b), indem der Aktuator (7) in Abhängigkeit eines sensorisch erfassten Betriebsparameters des Fahrzeu gs angesteuert wird, zeichnet sich dadurch aus, dass für die An- steuerung des Aktuators (7) die Drehzahl eines Fahrzeugrades (2a, 2b) berücksichtigt wird.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Aktuators einer aktiven Fahrwerkeinrichtunq und aktive Fahrwerkeinrichtunq
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Aktuators einer aktiven Fahrwerkeinrichtung zur Beeinflussung des Höhenstandes zumindest eines Fahr- zeugrads gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine aktive Fahrwerkein- richtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
Aus der Fahrwerktechnik sind aktive Fahrwerkeinrichtungen zur Beeinflussung des Höhenstandes eines Fahrzeugrads eines Kraftfahrzeugs bekannt. Unter anderem ist es bekannt, Kraftfahrzeuge mit einem sogenannten Wankstabilisator auszustatten, um die Fahrzeugstabilität sowie den Fahrkomfort zu steigern. In einfachster Ausfüh- rung handelt es sich hierbei um eine im Wesentlichen C-förmige Drehstabfeder, die im mittigen Bereich drehbar gegenüber der Karosserie gelagert ist und deren äußere, sich gegenüberliegende Enden jeweils mit einer Radaufhängung gekoppelt sind. Durch diese Konstruktion sorgt der Wankstabilisator dafür, dass die Karosserie des Fahrzeugs bei einer Kurvenfahrt nicht nur an der kurvenäußeren Seite einfedert (be- dingt durch die Zentrifugalkraft), sondern dass zudem auch das kurveninnere Rad geringfügig einfedert.
Zur weiteren Steigerung des Fahrkomforts ist es weiterhin bekannt, derartige Wank- stabilisatoren verstellbar auszuführen. Der Wankstabilisator umfasst dazu einen Ak- tuator und ist in zwei mit Hilfe des Aktuators relativ zueinander verdrehbare Stabil isa- torabschnitte geteilt. Durch Verdrehung der Stabilisatorabschnitte zueinander wird eine Wankbewegung des Fahrzeugaufbaus gezielt erzeugt oder einer durch äußere Einflüsse hervorgerufenen Wankbewegung des Fahrzeugaufbaus gezielt entgegen- gewirkt. Es sind Wankstabilisatoren bekannt, bei denen ein Elektromotor als Antrieb dient, welcher beispielsweise mit einem mehrstufigen Planetengetriebe zur Überset- zung des Drehmoments bzw. der Drehzahl des Elektromotors antriebsverbunden ist. Im Sinne der vorliegenden Erfindung stellt ein verstellbarer Wankstabilisator ein An- wendungsbeispiel einer aktiven Fahrwerkeinrichtung dar, da sich mittels des Aktua- tors der Höhenstand zumindest eines Fahrzeugrads des Kraftfahrzeugs beeinflussen lässt. Zur Erzielung einer hohen Fahrzeugstabilität bei zugleich hohem Fahrkomfort ist eine geeignete Ansteuerung des Aktuators erforderlich. Aus dem Stand der Tech- nik ist es bekannt, den Aktuator einer wie zuvor beschriebenen aktiven Fahrwerkein- richtung in Form eines verstellbaren Wankstabilisators in Abhängigkeit eines senso- risch erfassten Betriebsparameters des Fahrzeugs anzusteuern. Gemäß EP 1 362 720 A2 erfolgt die Ansteuerung unter Berücksichtigung der Querbeschleunigung, der Fahrgeschwindigkeit und des Lenkwinkels des Kraftfahrzeugs, wobei zusätzlich Hö- henstandssignale der einzelnen Räder gegenüber dem Fahrzeugaufbau berücksich- tigt werden. Durch die Berücksichtigung von Höhenstandssignalen einzelner Räder soll ermöglicht werden, dass durch Straßenunebenheiten verursachte Relativbewe- gungen einzelner Räder in Vertikalrichtung, welche die Fahrzeugstabilität bzw. den Fahrkomfort negativ beeinträchtigen, durch gezieltes Nachführen mittels gezielter Ansteuerung des Aktuators (um das betreffende Rad beispielsweise kurzzeitig verti- kal anzuheben und wieder abzusenken) kompensiert werden können. Die so be- schriebene Störgrößenkompensation weist den Nachteil auf, dass diese verhältnis- mäßig träge, d. h. mit nachteiliger zeitlicher Verzögerung reagiert. Dies liegt konstruk- tiv darin begründet, dass Höhenstandssignale von Fahrzeugrädern konstruktiv be- dingt in relativ großem Abstand zur Radmitte gemessen werden. Die dazwischenlie- gende Elastokinematik verfälscht und verlangsamt jedoch die Signale. Auch die ver- tikalen Radbeschleunigungen sind durch das radiale Übertragungsverhalten des Rei- fens verlangsamt. Daneben ist zu erwähnen, dass in den meisten Kraftfahrzeugen Höhenstandssignale einzelner Räder gar nicht vorliegen, da entsprechende Senso- ren nicht vorhanden sind.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem eine reaktionsschnellere Ansteuerung des Aktuators der aktiven Fahrwerkeinrichtung ermöglicht wird. Daneben soll eine ent- sprechende aktive Fahrwerkeinrichtung angegeben werden, mit der sich dies durch- führen lässt.
Die Aufgabe wird zunächst gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Aktuators einer aktiven Fahrwerkeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Es handelt sich dabei um ein Verfahren zum Betreiben eines Aktuators einer aktiven Fahrwerk- einrichtung zur Beeinflussung des Höhenstandes zumindest eines Fahrzeugrads, indem der Aktuator in Abhängigkeit eines sensorisch erfassten Betriebsparameters des Fahrzeugs angesteuert wird. Das Verfahren zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass für die Ansteuerung des Aktuators die Drehzahl eines Fahrzeug- rades berücksichtigt wird.
Dabei wurde erfindungsgemäß zunächst erkannt, dass zur komfortrelevanten Rege- lung einer aktiven Fahrwerkeinrichtung wie insbesondere eines verstellbaren Wank- stabilisators möglichst hochdynamische Eingangssignale benötigt werden, da diese - mit möglichst geringem zeitlichem Verzug - Informationen über die Fahrbahnbe- schaffenheit liefern sollen. Eine aus dem Stand der Technik bekannte Auswertung von Höhenstandssignalen weist in der Praxis den Nachteil elastokinematischer Ver- fälschungen und Verlangsamungen bedingt durch beabstandete Messung zur Rad- mitte auf. Das radiale Übertragungsverhalten des Reifens verlangsamt die Erfassung abermals.
Erfindungsgemäß wurde als vorteilhafte Alternative eine Berücksichtigung der Rad- drehzahl als in die Ansteuerung einfließender Betriebsparameter erkannt. Zum einen werden Raddrehzahlsignale in den meisten Kraftfahrzeugen bereits ohnehin erfasst, da diese für andere Fahrzeugstabilitätssysteme bzw. Antiblockiersysteme bereits ohnehin genutzt werden. Drehzahlsignale von Fahrzeugrädern stehen daher zeitlich hoch aufgelöst ohnehin in den meisten Kraftfahrzeugen zur Verfügung. Gemäß der Erfindung soll die Raddrehzahl nun auch zur Ansteuerung eines den Höhenstand des Fahrzeugrads beeinflussenden Aktuators mit herangezogen werden. Die Be- rücksichtigung der Drehzahl bietet daneben den Vorteil, dass aufgrund der relativ hohen torsionalen Reifen Steifigkeit Anregungen aus dem Fahrbahnprofil - im Ver- gleich zu beispielsweise vertikalen Beschleunigungssensoren - mit ihnen zeitlich frü her zu erfassen sind. Mit anderen Worten, bei Überfahren einer Fahrbahnunebenheit verändert sich die Drehzahl des Fahrzeugrads (aufgrund der hohen torsionalen Rei- fensteifigkeit) früher als der erfassbare Höhenstand der Radmitte. Das schnelle An- sprechverhalten im Vergleich zu einem Höhenstandssignal sowie die hohe Verfüg- barkeit aufgrund des Vorhandenseins in den meisten Fahrzeugen bieten technische wie kostenmäßige Vorteile. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass für die Ansteuerung des Aktuators im Zusammenhang dieser Erfindung nicht nur die Dreh- zahl selbst, sondern auch damit mathematisch im Zusammenhang stehende Größen, wie deren Integral oder Ableitung, insbesondere nach der zeit zu verstehen seien. Weiterhin sei angemerkt, dass die Ansteuerung des Aktuators selbstverständlich nicht ausschließlich aufgrund der Drehzahl eines Fahrzeugrads erfolgen muss, son- dern dass auch die Drehzahlen anderer Räder und/oder sonstige Betriebsparameter des Fahrzeugs in die Ansteuerung einfließen können.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird die Drehzahl eines Fahrzeugrades zur Erzeugung einer Information bezüglich der Beschaffenheit der vom Fahrzeugrad befahrenen Fahrbahn genutzt, wobei diese Information in die An- steuerung des Aktuators einfließt. Bei der erzeugten Information handelt es sich ins- besondere um das Vorliegen von Fahrbahnunebenheiten.
Gemäß einer denkbaren Ausgestaltung wird für die Ansteuerung des Aktuators die Drehzahl mehrerer Fahrzeugräder, insbesondere deren Vergleich berücksichtigt. Durch Vergleich der Drehzahlen beispielsweise des linken und des rechten Rades derselben Fahrzeugachse könnte beispielsweise erkannt werden, dass das eine Rad eine Fahrbahnunebenheit befährt (Drehzahländerung), während das andere Rad ei- ne ebene Fahrbahn befährt (gleichbleibende Drehzahl).
Daneben ist es gemäß einer bevorzugten Weiterbildung denkbar, dass die Ansteue- rung derart erfolgt, dass im Fall einer durch eine Fahrbahnunebenheit verursachten Relativbewegung des Fahrzeugrads der Aktuator derart angesteuert wird, dass durch Beeinflussung des Höhenstandes des betroffenen Fahrzeugrads, vorzugsweise durch Verstellung des zugehörigen Stabilisatorabschnitts, eine zumindest teilweise Nachführung der Relativbewegung vorgenommen wird.
Auf diese Weise ist gewährleistet, dass durch gezieltes aktives Beeinflussen des Hö- henstandes des betroffenen Fahrzeugrads - gezieltes Verdrehen der Stabilisatorab- schnitte zueinander - gleichermaßen eine Art von Entkopplung des Fahrzeugrades (an die Unebenheit angepasste Höhenbewegung des Fahrzeugrades) stattfinden kann. Die Fahrzeugstabilität und der Fahrkomfort werden durch die Fahr- bahnunebenheit in diesem Fall nicht negativ beeinträchtigt. Durch das schnelle Re- aktionsverhalten - bedingt durch das hochdynamische Drehzahlsignal als Eingangs- signal - kann die Ansteuerung sehr zeitnah erfolgen.
Alternativ oder ergänzend ist es denkbar, dass die Drehzahl eines Fahrzeugrades zur Erkennung einer Fahrbahncharakteristik herangezogen wird, um auf diese Weise den Aktuator der aktiven Fahrwerkeinrichtung in Abhängigkeit einer erkannten Fahr- bahncharakteristik in einem geeigneten Betriebsmodus zu betreiben. In diesem Fall findet unter Berücksichtigung der Drehzahl des Fahrzeugrads bzw. mehrerer Fahr- zeugräder eine Erkennung der Fahrbahncharakteristik statt. Je nach erkannter Fahr- bahncharakteristik wird der Aktuator dann in einem geeigneten Betriebsmodus be- trieben.
Gemäß einer denkbaren Ausgestaltung könnte vorgesehen sein, dass der Aktuator in der aktiven Fahrwerkeinrichtung demnach in einem Straßenmodus und/oder in einem Off-Road-Modus betreibbar ist.
Die zuvor genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine aktive Fahrwerkeinrich- tung mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Es handelt sich hierbei um eine aktive Fahrwerkeinrichtung zur Beeinflussung des Höhenstands zumindest eines Fahrzeug- rads, aufweisend einen Aktuator und eine Steuerungseinrichtung, die betreibbar ist, den Aktuator in Abhängigkeit eines sensorisch erfassten Betriebsparameters des Fahrzeugs anzusteuern, insbesondere unter Anwendung des zuvor beschriebenen Verfahrens. Die aktive Fahrwerkeinrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß aus durch einen Drehzahlsensor zur Erfassung der Drehzahl eines Fahrzeugrades, um diese für die Ansteuerung des Aktuators als einen Betriebsparameter zu berücksich- tigen. Mit der so beschriebenen aktiven Fahrwerkeinrichtung werden vergleichbare Vorteile und Wirkungen erzielt wie mit dem zuvor beschriebenen Verfahren. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die bereits zuvor gemachten Aus- führungen verwiesen.
Bei der aktiven Fahrwerkeinrichtung zur Beeinflussung des Höhenstands zumindest eines Fahrzeugrads kann es sich grundsätzlich um verschiedenartige Einrichtungen handeln. Gemäß einer bevorzugten Ausführung handelt es sich dabei um einen ver- stellbaren Wankstabilisator. Mittels des Aktuators lässt sich in diesem Fall der Hö- henstand zweier Fahrzeugräder einer Achse relativ zueinander beeinflussen .
In konstruktiver Hinsicht weist der verstellbare Wankstabilisator zwei Stabilisatorab- schnitte auf, die mittels des Aktuators um eine Rotationsachse gegeneinander ver- drehbar sind und die in einem von der Rotationsachse entfernten Bereich jeweils mit einer Radaufhängung gekoppelt sind.
Es sei angemerkt, dass die aktive Fahrwerkeinrichtung einer Vorderachse und/oder einer Hinterachse eines mehrrädrigen, insbesondere vierrädrigen Kraftfahrzeugs zu- geordnet sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung erläutert. Daraus geht auch die weitere Funktionsweise sowie weitere vorteilhafte Wirkungen der Erfindung her- vor. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 einen verstellbaren Wankstabilisator eines Kraftfahrzeugs in
schematischer Ansicht,
Fig. 2 eine graphische Darstellung erfasster Messgrößen.
Zunächst zeigt Fig. 1 zur Veranschaulichung des bevorzugten Einsatzgebietes der Erfindung einen verstellbaren Wankstabilisator 1 in schematischer Ansicht. Zugleich handelt es sich dabei auch um eine aktive Fahrwerkeinrichtung 1 zur Beeinflussung des Höhenstands zumindest eines Fahrzeugrads 2a, 2b im Sinne der Erfindung, wie nachfolgend zu erläutern. Der verstellbare Wankstabilisator 1 ist - im Einbauzustand in ein Kraftfahrzeug - Teil eines nicht vollständig gezeigten Fahrwerks eines (nicht dargestellten) Kraftfahrzeugs. Ein erstes Rad 1a und ein auf der gegenüberliegenden Fahrzeugseite angeordnetes zweites Rad 2b sind jeweils über eine nicht näher zu erläuternde Radaufhängung 3a bzw. 3b mit dem Aufbau des Kraftfahrzeugs verbun- den. Jede der Radaufhängungen 3a bzw. 3b ist an ein Ende eines zugehörigen Sta- bilisatorabschnitts 4a bzw. 4b des verstellbaren Wankstabilisators 1 gekoppelt. Die beiden Stabilisatorabschnitte 4a und 4b sind fahrzeugmittig über einen Aktuator 7 miteinander verbunden. Auf für sich gesehen bekannte Weise ist der verstellbare Wankstabilisator 1 um eine Rotationsachse 5 drehbar gegenüber dem Fahrzeugauf- bau gelagert (nicht gezeigt). Der Aktuator 7, hier vereinfacht dargestellt als zylindri scher Körper, umfasst im Wesentlichen ein Gehäuse, einen Elektromotor sowie ein Getriebe. Über den Elektromotor und das Getriebe - beispielsweise ein mehrstufiges Planetengetriebe - stehen die Stabilisatorabschnitte 4a und 4b miteinander in An- triebsverbindung. Bei stehendem Elektromotor sind die beiden Stabilisatorabschnitte 4a, 4b über den Aktuator 7 starr miteinander verbunden. Durch Betrieb des Elektro- motors lassen sich die Stabilisatorabschnitte 4a, 4b abhängig von der Drehrichtung des Elektromotors um die Rotationsachse 5 gegeneinander verdrehen. So lässt sich der Wankstabilisator 1 auf für sich gesehen bekannte Weise verstellen.
Dem verstellbaren Wankstabilisator 1 ist gemäß Darstellung in Figur 1 weiterhin eine Steuerungseinrichtung 8 zugeordnet. Die Steuerungseinrichtung 8 ist betreibbar, den Aktuator 7 anzusteuern, insbesondere um diesen zu verstellen, d. h. die Stabilisator- abschnitte 4a und 4b um die Rotationsachse 5 gegeneinander zu verdrehen. Erfin- dungsgemäß sind jedem der Fahrzeugräder 2a, 2b jeweils ein Drehzahlsensor 6a, 6b zur Erfassung der Drehzahl des jeweiligen Fahrzeugrades 2a, 2b zugeordnet. Die Drehzahlsignale jedes Drehzahlsensors 6a bzw. 6b gehen als Eingangssignale ein in die Steuerungseinrichtung 8. Die Steuerungseinrichtung 8 ist betreibbar, den Aktua- tor 7 unter Berücksichtigung der Drehzahlen der Fahrzeugräder 2a, 2b anzusteuern.
Es sei angemerkt, dass es sich bei dem in Figur 1 dargestellten verstellbaren Wank- stabilisator 1 prinzipiell um eine aktive Fahrwerkeinrichtung einer Vorderachse und/oder einer Hinterachse eines mehrrädrigen, insbesondere vierrädrigen Kraftfahr- zeugs handeln kann.
Mit dem in Fig. 1 gezeigten verstellbaren Wankstabilisator 1 lässt sich das erfin- dungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 1 ausführen. Dabei wird der Aktuator 7 in Abhängigkeit eines sensorisch erfassten Betriebsparameters des Fahrzeugs ange- steuert, wobei für die Ansteuerung des Aktuators 7 die Drehzahl eines Fahrzeugra- des 2a bzw. 2b berücksichtigt wird. Fig. 2 zeigt in einer graphischen Darstellung die Verläufe von versuchsmäßig erfass- ten Messgrößen über die Zeit. Die gestrichelte Linie gibt den Verlauf der Höhen- standsdifferenz wieder. Zur Erzeugung dieser Kurve wurden an einem Kraftfahrzeug an gegenüberliegenden Rädern einer Achse die Höhenstandssignale erfasst und deren Differenz gebildet. Bei Überfahren einer einseitigen Fahrbahnunebenheit mit dem Kraftfahrzeug ergibt sich die dargestellte Kurve, wonach die Höhenstandsdiffe- renz von einem zunächst etwa bei Null liegenden Wert abfällt auf einen negativen Tiefpunkt (unterhalb von minus 60 mm), dann ansteigt auf ein positives Maximum (oberhalb von 40 mm), um schließlich wieder abzufallen.
Im Fahrversuch wurde zugleich die Raddrehzahl an dem Fahrzeugrad erfasst, das die Fahrbahnunebenheit überfährt. Die durchgehend gezeichnete Linie entspricht dem Integral über der erfassten Raddrehzahl. Wie zu sehen, fällt das Integral über der Raddrehzahl bei Überfahren der Fahrbahnunebenheit von zunächst Null auf ein Minimum (unterhalb von minus 0,4) ab, steigt dann auf ein Maximum (über 0,2) an, um schließlich wieder abzufallen. Auffallend ist, dass der mit der Fahrbahnuneben- heit in Zusammenhang stehende Ausschlag bei der durchgehend gezeichneten Kur- ve, d. h. dem Integral über der Raddrehzahl, deutlich früher stattfindet, als bei der gestrichelt dargestellten Kurve (Höhenstandsdifferenzkurve). Dadurch ist ersichtlich, dass sich über die Raddrehzahl bzw. eine damit mathematisch in Zusammenhang stehende Größe wie das Integral ein auf das betreffende Fahrzeugrad einwirkendes Ereignis (Fahrbahnunebenheit) frühzeitiger erkennen lässt, als dies über eine Hö- henstandserfassung durchführen lässt.
Bezuaszeichen verstellbarer Wankstabilisator
a, 2b Rad
a, 3b Radaufhängung
a, 4b Stabilisatorabschnitt
Rotationsachse
a, 6b Drehzahlsensor
Aktuator
Steuergerät

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Aktuators (7) einer aktiven Fahrwerkeinrich- tung (1 ) zur Beeinflussung des Höhenstandes zumindest eines Fahrzeugrads (2a, 2b), indem der Aktuator (7) in Abhängigkeit eines sensorisch erfassten Betriebspa- rameters des Fahrzeugs angesteuert wird,
dadurch gekennzeichnet, dass für die Ansteuerung des Aktuators (7) die Drehzahl eines Fahrzeugrades (2a, 2b) berücksichtigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl ei- nes Fahrzeugrades (2a, 2b) zur Erzeugung einer Information bezüglich der Beschaf- fenheit der vom Fahrzeugrad (2a, 2b) befahrenen Fahrbahn, insbesondere das Vor- liegen von Fahrbahnunebenheiten, genutzt wird, wobei diese Information in die An- steuerung des Aktuators (7) einfließt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die An- steuerung des Aktuators (7) die Drehzahl mehrerer Fahrzeugräder (2a, 2b), insbe- sondere deren Vergleich berücksichtigt wird.
4. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung derart erfolgt, dass im Fall einer durch eine Fahrbahnunebenheit verursachten Relativbewegung des Fahrzeugrads (2a, 2b) der Aktuator (7) derart angesteuert wird, dass durch Beeinflussung des Höhenstands des betroffenen Fahr- zeugrads (2a, 2b), vorzugsweise durch Verstellung des zugehörigen Stabilisatorab- schnitts (4a, 4b), eine zumindest teilweise Nachführung der Relativbewegung vorge- nommen wird.
5. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl eines Fahrzeugrads (2a, 2b) zur Erkennung einer Fahrbahncharakteris- tik herangezogen wird, um auf diese Weise den Aktuator (7) der aktiven Fahrwer- keinrichtung (1) in Abhängigkeit einer erkannten Fahrbahncharakteristik in einem ge- eigneten Betriebsmodus zu betreiben.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (7) der aktiven Fahrwerkeinrichtung (1 ) in einem Straßenmodus und/oder in einem Off- Road-Modus betreibbar ist.
7. Aktive Fahrwerkeinrichtung (1 ), insbesondere verstellbarer Wankstabilisator, zur Beeinflussung des Höhenstands zumindest eines Fahrzeugrads (2a, 2b), aufwei- send einen Aktuator (7) und eine Steuerungseinrichtung (8), die betreibbar ist, den Aktuator (7) in Abhängigkeit eines sensorisch erfassten Betriebsparameters des Fahrzeugs anzusteuern, insbesondere unter Anwendung eines Verfahrens nach ei- nem der vorigen Ansprüche,
gekennzeichnet durch einen Drehzahlsensor (6a, 6b) zur Erfassung der Drehzahl eines Fahrzeugrades (2a, 2b), um diese für die Ansteuerung des Aktuators (7) als einen Betriebsparameter zu berücksichtigen.
8. Aktive Fahrwerkeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich dabei um einen verstellbaren Wankstabilisator handelt.
9. Aktive Fahrwerkeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der verstellbare Wankstabilisator (1) zwei Stabilisatorabschnitte (4a, 4b) aufweist, die mittels des Aktuators (7) um eine Rotationsachse (5) gegeneinander verdrehbar sind und die in einem von der Rotationsachse (5) entfernten Bereich jeweils mit einer Radaufhängung (3a, 3b) gekoppelt sind.
10. Aktive Fahrwerkeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch ge- kennzeichnet, dass die aktive Fahrwerkeinrichtung (1) einer Vorderachse und/oder einer Hinterachse eines mehrrädrigen, insbesondere vierrädrigen Kraftfahrzeugs zu- geordnet ist.
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