WO2005105488A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung und/oder regelung von fahrwerkseinstellungen in einem kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur steuerung und/oder regelung von fahrwerkseinstellungen in einem kraftfahrzeug Download PDF

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WO2005105488A1
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vehicle
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compensation device
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Jörg Grotendorst
Andreas Zell
Alexander Stiller
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Continental AG
Aumovio Microelectronic GmbH
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Continental AG
Conti Temic Microelectronic GmbH
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    • B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/90—System Controller type

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for controlling and / or regulating chassis settings in a motor vehicle according to the preamble of claim 1 and claim 16, respectively.
  • level adjustment devices for adjusting the distance between the vehicle body and the vehicle axles can be used in motor vehicles.
  • Such a level adjustment device is used, for example, to maintain a preset bodywork distance to the route independent of the vehicle load and / or to be able to compensate for pitching movements caused by acceleration or deceleration around the transverse axis of the vehicle.
  • roll compensation devices are also used in motor vehicles, the task of which is to compensate roll movements of the vehicle body about the longitudinal axis of the vehicle, which can occur, for example, as a result of the vehicle cornering.
  • damper release mechanisms are also used in motor vehicles, the task of which is to adjust the damping force acting on a chassis damper as a function of the driving state and / or the route properties.
  • the facilities mentioned can each be used to their own advantage to improve driving comfort and, above all, to improve driving safety, it may still occur in driving that the control and / or regulating activity of the level control device, the roll compensation device and / or the damper force control control device influence each other in such a way that driving comfort and / or driving safety does not achieve an optimal state which is desirable in itself.
  • a system for controlling an active vehicle suspension is known from DE 38 75 082 T2, in which a device for adjusting the distance of the vehicle body to the respective wheel axles is actuated as a function of pitching or rolling movements of the vehicle body.
  • the measured values from pitch sensors and roll or roll sensors and a damper stroke sensor are recorded and evaluated.
  • a microcomputer available in this regard generates a control signal for adjusting the distance between each of the four vehicle wheels and the vehicle body on the basis of the sensor information mentioned.
  • a level control system has become known from DE 10009 392 AI, which, due to its design features, is designed such that it can also be used to compensate pitch and roll movements or to reduce body accelerations, for example when the vehicle is cornering.
  • No. 5,864,768 also discloses a method and a device for adjusting an actively adjustable chassis damper, with which the driving quality of a motor vehicle is to be improved.
  • the damping force of the chassis damper is set on the basis of the distance between the vehicle body and the vehicle wheels, the pitch position of the body around its transverse axis and the roll position of the body around its longitudinal axis.
  • the invention is based on the object of presenting a method and a device for controlling and / or regulating chassis settings in a motor vehicle, in which the activities of a level adjusting device, a roll compensation device and / or a damper force adjusting device or their control and regulation programs for improving the Driving safety and driving comfort are optimally coordinated.
  • the invention is based on a method for controlling and / or regulating chassis settings in a motor vehicle, in which, depending on the driving situation and / or the travel path properties, the body spacing from the vehicle axles is adjusted by means of a level adjustment device, with a roll compensation device, rolling movements of the body about its longitudinal axis and / or the damper force of chassis dampers is adjusted by means of a damper force adjusting device.
  • the level adjustment device, the roll compensation device and / or the damper adjustment device work in a coordinated manner.
  • the level adjustment device, the roll compensation device and / or the damper force adjustment device exchange data with one another about their respective actuation activities.
  • This exchange of information contains at least the information about the actuation state of the respective suspension setting devices.
  • Such an actuation state can, for example, indicate whether the respective device is currently active or not, or which actuation measure is imminent.
  • the level adjustment device, the roll compensation device and / or the damper actuation device decide depending on the actuation activities of the other device by means of a decision logic stored in at least one of these devices, whether and how this level adjustment device, roll compensation device and / or the damper force adjustment device works alone or with at least one of these other devices to adjust the chassis or remains active.
  • the current driving state of the vehicle and the current travel path properties are preferably taken into account.
  • the level adjustment device, the roll compensation device and / or the damper force adjustment device interact in such a way that driving safety has priority over driving comfort.
  • the method according to the invention is preferably operated in such a way that the level adjustment device, the roll compensation device and / or the damper force adjustment device are actuated in such a way that their respective driving safety and / or driving comfort-relevant activities are supported by at least one of the other devices.
  • an operation of the level adjustment device that may be manually commanded is prevented when the roll compensation device is activated.
  • the last-mentioned procedural measures for coupling the actuation activities of the level adjustment device and the roll compensation device advantageously achieve that, for example, during a cornering with roll compensation there is no height adjustment of the body to the vehicle wheels, so that an oblique level compensation is advantageously avoided.
  • a device for controlling and / or regulating chassis settings in a motor vehicle with a level adjustment device for adjusting the body spacing from the vehicle axles, with a roll compensation device for compensating for rolling movements of the body about its longitudinal axis and / or with a damper Aftverstell adopted for adjusting the damping force of chassis dampers.
  • the level adjustment device, the roll compensation device and / or the damper force adjustment device are connected to one another for exchanging data with regard to their respective actuation activities via information transmission paths.
  • the level adjustment device, the roll compensation device and / or the damper force adjustment device are designed as separate electronic devices or their functions are combined in a single electronic device.
  • the information transmission links are preferably designed as electrical lines or as transmitters and receivers of electromagnetic transmission links. These information transmission links can be part of a vehicle data bus network.
  • Central or decentralized decision structures are provided so that the level adjustment device, the roll compensation device and / or the damper force adjustment device can work together optimally in the sense of improving driving safety and / or driving comfort.
  • the level adjustment device, the roll compensation device and / or the damper force adjustment device each have a memory area or have access to a centrally arranged memory area in which decision logic is stored in the form of a program.
  • decision logic on the basis of information about the current driving condition of the vehicle and / or the properties of the route, a decision is made as to whether and how the level adjustment device, the roll compensation device and / or the damper force adjustment device operates or remains active.
  • a level adjustment device 1 a roll compensation device 2 and a damper force adjustment device 3 are shown in a very simplified manner.
  • These devices 1, 2 and 3 are designed here as separate electronic devices which, according to a core concept of the invention, are connected to one another via bidirectional information transmission links 7, 8 and 9 for data exchange.
  • Each of these three chassis adjustment devices 1, 2 and 3 receives information from sensors via sensor lines 18, 19, 20 about the current driving state of the vehicle and the properties of the route.
  • the driving state can include a whole bundle of information that provides information, for example, as to whether the vehicle is currently standing still, accelerating or decelerating, how high the current speed is, how high the current vehicle mass is, under what steering angle the vehicle wheels have just turned and which longitudinal, lateral and yaw accelerations are currently working on the vehicle.
  • the properties of the road are determined, for example, by the inclination of the road and the condition of the road surface, the latter indicating whether the road is flat or rough. This information can be obtained for example from the vertical speed and / or from the vertical acceleration of the vehicle wheels and / or the vehicle body.
  • the level adjustment device 1, the roll compensation device 2 and the damper force adjustment device 3 first form control and / or regulating signals which are sent to actuators 14, 15, 16 and 17 of the chassis via control lines 10, 11 and 12 13 forwarded.
  • actuators 14, 15, 16 and 17 are, for example, air springs or hydropneumatic or hydraulic piston-cylinder arrangements, which act on the assigned vehicle components to adjust the chassis.
  • Actuators 14, 15, 16 and 17 can also include electromechanical actuators which act on individual chassis components or on an entire vehicle axle.
  • the distance between the body and the vehicle axles can accordingly be set, this being possible, for example, in relation to the axis to compensate for a pitching movement due to a positive or negative longitudinal acceleration of the vehicle.
  • a preset distance between the body and the vehicle axles can also be kept constant if the body dimensions change due to a loading or unloading process on the vehicle.
  • the above-mentioned actuators 14, 15, 16 and 17 can also be used for roll compensation of the vehicle body, for example when the vehicle body moves around the longitudinal axis of the vehicle as a result of a steering lock.
  • the level adjustment device 1, the roll compensation device 2 and the damper force adjustment device 3 each have in the embodiment shown in the drawing a decision module 4, 5 or 6, by means of which the level adjustment device 1, the roll compensation device 2 and the damper force adjustment device 3 issue optimal control and / or regulation commands to the chassis actuators while evaluating the current driving situation and route characteristics.
  • Optimal actuator actuation is primarily aimed at the goal of particularly safe driving. If this is guaranteed, comfort aspects can also be taken into account. Particular attention is paid to the fact that the control and regulation commands to the chassis actuators 14, 15, 16 and 17 mutually support one another in order to achieve the goal.
  • the roll compensation device 2 sends information about a planned roll angle correction to the level adjustment device 1 and to the damper force adjustment device 3.
  • this information is used to support the aforementioned roll compensation by a damping force change and / or by a wheel-specific (corner-wise) level adjustment, or at least not to counteract this.
  • a harder damper force setting by the damper force adjusting device 3 is provided after the detection of a bad route condition with strong vertical movements of the vehicle body.
  • This planned control intervention is communicated to the level adjustment device 1 and the roll compensation device 2, so that they can intervene in a supportive manner if necessary.
  • an increase in the distance of the body from the wheel axles is conceivable, as a result of which the ground clearance of the vehicle is increased, for example when driving off-road.
  • relevant information to the roll compensation device 2 and to the damper force adjustment device 3 can be used to support or at least support the movements of the chassis actuators 14, 15, 16 and 17 provided for this purpose is not waved against by opposite control commands.
  • the decision modules 4, 5 and 6 can be designed decentrally in the level adjustment device 1, the roll compensation device 2 and the damper force control device 3. However, it is also possible to train such a decision module in only one of these devices 1, 2 or 3 and to supply the other devices with the decisions regarding chassis-relevant control and regulation commands via suitable information transmission links.
  • one of two sensors for detecting the body distance from the vehicle axle can advantageously be dispensed with, since a level adjustment of the body is prevented when the roll angle change is active and therefore there is no fear of skewing the body in this regard.
  • a control method designed according to the invention advantageously allows a change in the level position of the vehicle that is set by the same to be prevented by the level adjustment device 1 until the roll leveling device 2 has itself canceled this change in this level position.
  • the invention provides that at least one current level setpoint for at least one of the chassis actuators 14, 15, 16 or the air springs is corrected with a correction value, the amount and sign of which are from the control intervention of the roll compensation device 2 depends. This makes it possible to maintain a desired level position of the vehicle despite activation of the roll compensation device 2 by activating the level adjustment device 1.
  • the aforementioned correction value can be determined, for example, from the torque generated by the roll compensation device 2 on the chassis stabilizer or a comparable variable.
  • a comparable variable can also be, for example, the angle of rotation of the vehicle stabilizer.
  • the respective distance values of the vehicle body from the roadway or the respective wheel axle can also be measured and, depending on the control intervention of the roll compensation device 2, corrected axially by actuating the actuators concerned.
  • the individual correction values for the actuators on a vehicle axle have the same amount, but different signs.
  • the correction values can also be formed as a function of the current vehicle speed, vehicle level position and / or the vehicle load. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung von Fahrwerksein- stellungen in einem Kraftfahrzeug, bei dem in Abhängigkeit von der Fahrsituation und/oder den Fahrwegeigenschaften mittels einer Niveauverstelleinrichtung (1) der Karosserieab- stand zu den Fahrzeugachsen, mit einer Wankausgleichseinrichtung (2) Rollbewegungen der Karosserie um deren Längsachse und/oder mittels einer Dämpferkraftverstelleinrich- tung (3) die Dämpferkraft von Fahrwerksdämpfern eingestellt wird. Zur Optimierung der Fahrsicherheit und/oder des Fahrkomforts eines solchen Fahrzeugs ist zudem vorgesehen, dass die Niveauverstelleinrichtung (1), die Wankausgleichseinrichtung (2) und/oder die Dämpferkraftverstelleinrichtung (3) aufeinander abgestimmt tätig sind. Beispielsweise kann eine Regelungstätigkeit der Niveauverstelleinrichtung (1) unterbunden oder korrigiert werden, wenn die Wankausgleichseinrichtung (2) gerade tätig ist oder gerade tätig war.

Description

Continental Aktiengesellschaft
Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung von Fahrwerksein- stellungen in einem Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung von Fahrwerkseinstellungen in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beziehungsweise des Patentanspruchs 16.
Es ist bekannt, dass in Kraftfahrzeugen Niveauverstelleinrichtungen zur Verstellung des Abstandes der Fahrzeugkarosserie zu den Fahrzeugachsen eingesetzt werden können. Eine solche Niveauverstelleinrichtung wird beispielsweise dazu genutzt, um einen voreinge- stellten Karosserieabstand zum Fahrweg unabhängig von der Fahrzeugbeladung einzuhalten und/oder um beschleunigungs- oder verzögerimgsbedingte Nickbewegungen um die Querachse des Fahrzeugs ausgleichen zu können.
Zudem kommen bekanntermaßen auch Wankausgleichseinrichtungen in Kraftfahrzeugen zum Einsatz, deren Aufgabe es ist, Wankbewegungen der Fahrzeugkarosserie um die Fahrzeuglängsachse auszugleichen, die beispielsweise infolge einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs entstehen können.
Schließlich werden in Kraftfahrzeugen auch Dämpferlαafrverstelleinrichtungen genutzt, deren Aufgäbe es ist, die an einem Fahrwerksdämpfer wirkende Dämpfungskraft in Abhängigkeit von Fahrzustand und/oder von den Fahrwegeigenschaften einzustellen. Wenngleich die genannten Einrichtungen jede für sich mit Vorteil zur Verbesserung des Fahrkomforts und vor allem zur Verbesserung der Fahrsicherheit nutzbar sind, so kann es im Fahrbetrieb doch vorkommen, dass die Steuerungs- und/oder Regelungstätigkeit der NiveauversteUeinrichtung, der Wankausgleichseinrichtung und/oder der Dämpferkraftver- stelleinrichtung sich gegenseitig derart beeinflussen, dass der Fahrkomfort und/oder die Fahrsicherheit einen an sich anstrebenswerten optimalen Zustand nicht erreicht.
Vor diesem Hintergrund ist aus der DE 38 75 082 T2 ein System zur Regelung einer aktiven Fahrzeugaufhängung bekannt, bei dem eine Vorrichtung zur Einstellung des Abstandes des Fahrzeugsaufbaus zu den jeweiligen Radachsen in Abhängigkeit von Nick- oder Rollbewegungen des Fahrzeugsaufbaus betätigt wird. Dazu werden die Messwerte von Nicksensoren und Wank- bzw. Rollsensoren sowie eines Dämpferhubsensors erfasst und ausgewertet. Ein diesbezüglich vorhandener Mikrocomputer erzeugt auf der Grundlage der genannten Sensorinformationen ein Steuerungssignal für die Verstellung des Abstandes zwischen jedem der vier Fahrzeugräder und dem Fahrzeugaufbau.
Darüber hinaus ist aus der DE 10009 392 AI eine Niveauregelungsanlage bekannt geworden, die aufgrund ihrer konstruktiven Merkmale derart ausgebildet ist, dass diese ebenfalls zum Ausgleich von Nick- und Wankbewegungen beziehungsweise zur Reduzierung von Aufbaubeschleunigungen, beispielsweise bei einer Kurvenfahrt des Fahrzeuges, nutzbar ist.
Außerdem offenbart die US 5,864,768 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Einstellung eines aktiv einstellbaren Fahrwerkdämpfers, mit denen die Fahrqualität eines Kraftfahrzeuges verbessert werden soll. Die Einstellung der Dämpferkraft des Fahrwerkdämpfers erfolgt dabei auf der Grundlage des Abstandes der Fahrzeugkarosserie zu den Fahrzeugrädern, der Nicklage der Karosserie um ihre Querachse und der Wanklage der Karosserie um ihre Längsachse.
Die Integration einer Niveauverstelleinrichtung, einer Wankausgleichseinrichtung und/oder einer Dä pferkrafrverstelleinrichtung in ein Kraftfahrzeug ist bei den bekannten Fahrwerken bisher nur unbefriedigend gelungen, da diese unabhängig voneinander arbeiten. Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung von Fahrwerkseinstellungen in einem Kraftfahrzeug vorzustellen, bei denen die Aktivitäten einer Niveauverstelleinrichtung, einer Wankausgleichseinrichtung und/oder einer Dämpferkrafrverstelleinrichtung beziehungsweise deren Steuerungs- und Regelungsprogramme zur Verbesserung der Fahrsicherheit und des Fahrkomforts optimaler als bisher aufeinander abgestimmt sind.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich für das Verfahren aus den Merkmalen des Hauptanspruchs und für die Vorrichtung aus dem unabhängigen Patentanspruch 16. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungsformen der Erfindung sind jeweils zugeordneten Unteransprüchen entnehmbar.
Demnach geht die Erfindung aus von einem Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung von Fahrwerkseinstellungen in einem Kraftfahrzeug, bei dem in Abhängigkeit von der Fahrsituation und/oder den Fahrwegeigenschaften mittels einer Niveauverstelleinrichtung der Karosserieäbstand zu den Fahrzeugachsen, mit einer Wankausgleichseinrichtung Rollbewegungen der Karosserie um deren Längsachse und/oder mittels einer Dämpferkraftver- stelleinrichtung die Dämpferkraft von Fahrwerksdämpfern eingestellt wird. Zur Lösung der gestellten Aufgäbe ist zudem vorgesehen, dass die Niveauverstelleinrichtung, die Wankausgleichseinrichtung und/oder die Dämpferlαaftverstelleinrichtung aufeinander abgestimmt tätig sind.
Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass die Steuerungs- und Regelungsaktivitäten der genannten Einrichtungen sich nicht kontraproduktiv überlagern, sondern vielmehr derart durchgeführt werden, dass deren Einwirken auf die Fahrwerkskomponenten die Fahrsicherheit und/oder den Fahrkomfort gegenüber bekannten gattungsgemäßen Einrichtungen verbessert.
In diesem Zusammenhang ist vorgesehen, dass die Niveauverstelleinrichtung, die Wankausgleichseinrichtung und/oder die Dämpferkraftverstelleinrichtung untereinander Daten über deren jeweilige Betätigungsaktivitäten austauschen. Dieser Informationsaustausch beinhaltet zumindest die Information über den Betätigungszustand der jeweiligen fahr- werkseinstellwirksamen Einrichtungen. Ein solcher Betätigungszustand kann dabei beispielsweise aussagen, ob die jeweilige Einrichtung gerade aktiv ist oder nicht, oder welche Betätigungsmaßnahme unmittelbar bevor steht.
In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Niveauverstelleinrichtung, die Wankausgleichseinrichtung und/oder die Dämpferlσaftverstelleinrichtung in Abhängigkeit von den Betätigungsaktivitäten der jeweils anderen Einrichtung mittels einer in wenigstens einer dieser Einrichtungen abgespeicherten Entscheidungslogik entscheiden, ob und wie diese Niveauverstelleinrichtung, Wankausgleichseinrichtung und/oder Dämpferkraftverstelleinrichtung allein oder mit wenigstens einer dieser anderen Einrichtungen fahrwerksverstellwirksam tätig wird oder tätig bleibt. Dabei werden bevorzugt der aktuelle Fahrzustand des Fahrzeugs sowie die aktuellen Fahrwegeigenschaften berücksichtigt.
Gemäß einer anderen Variante ist dafür gesorgt, wenn die Niveauverstelleinrichtung, die Wankausgleichseinrichtung und/oder die Dämpferkraftverstelleinrichtung in der Weise aufeinander abgestimmt zusammenwirken, dass die Fahrsicherheit Priorität vor dem Fahrkomfort hat.
Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren derart betrieben, dass die Niveauverstelleinrichtung, die Wankausgleichseinrichtung und/oder die Dämpferkrafrverstelleinrichtung so betätigt werden, dass deren jeweiligen fahrsicherheits- und/oder fahrkomfortrelevanten Aktivitäten von wenigstens einer der anderen Einrichtungen unterstützt wird.
So kann vorgesehen sein, dass ab einer vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit eine gegebenenfalls manuell befehligte Betätigung der Niveauverstelleinrichtung verhindert wird, wenn die Wankausgleichseinrichtung aktiviert wird. Gemäß einer anderen Variante ist bestimmt, dass bei einer Betätigung der Wankausgleichseinrichtung eine achsweise Regelung der Niveauverstelleinrichtung verhindert und nur eine einzelradbezogene (cornerweise) Regelung des Karosserieabstandes zu dem jeweiligen Fahrzeugrad zugelassen wird. Schließlich kann in diesem Zusammenhang auch vorgesehen sein, dass während einer Betätigung der Wankausgleichseinrichtung eine Betätigung der Niveauverstelleinrichtung unterbunden wird.
Durch die zuletzt genannten Verfahrensmaßnahmen zur Koppelung der Betätigungsaktivitäten der Niveauverstelleinrichtung und der Wankausgleichseinrichtung wird mit Vorteil erreicht, dass beispielsweise während einer Kurvenfahrt mit Wankausgleich keine Höhenverstellung der Karosserie zu den Fahrzeugrädern erfolgt, so dass ein schiefer Niveauausgleich mit Vorteil vermieden wird.
Zur Diirchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung von Fahrwerkseinstellungen in einem Kraftfahrzeug vorgesehen, mit einer Niveauverstelleinrichtung zur Verstellung des Karosserieäbstands zu den Fahrzeugachsen, mit einer Wankausgleichseinrichtung zum Ausgleich von Rollbewegungen der Karosserie um deren Längsachse und/oder mit einer Dämpferl aftverstelleinrichtung zur Einstellung der Dämpferkraft von Fahrwerksdämpfern. Zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe ist zudem vorgesehen, dass die Niveauverstelleinrichtung, die Wankausgleichseinrichtung und/oder die Dämpferkraftverstelleinrichtung zum Austausch von Daten hinsichtlich ihrer jeweiligen Betätigungsaktivitäten über Informationsübermittlungsstre- cken miteinander verbunden sind.
Dabei ist es möglich und wird durch die Erfindung mit erfasst, wenn die Niveauverstelleinrichtung, die Wankausgleichseinrichtung und/oder die Dämpferkraftverstelleinrichtung als separate elektronische Geräte ausgebildet oder deren Funktionen in einem einzigen elektronischen Gerät zusammengefasst sind.
Bevorzugt sind die Informationsübertragungsstrecken als elektrische Leitungen oder als Sender und Empfänger elektromagnetischer Übertragungsstrecken ausgebildet. Diese In- formationsübertragungsstrecken können dabei ein Bestandteil eines Fahrzeug-Datenbus- Netzes sein. Damit die Niveauverstelleinrichtung, die Wankausgleichseinrichtung und/oder die Dämp- ferkraftverstelleinrichtung im Sinne der Verbesserung der Fahrsicherheit und/oder des Fahrkomforts optimal zusammen wirken können, sind zentrale oder dezentrale Entscheidungsstrukturen vorgesehen.
So weisen die Niveauverstelleinrichtung, die Wankausgleichseinrichtung und/oder die Dämpferkraf verstelleinrichtung jeweils einen Speicherbereich auf oder haben auf einen zentral angeordneten Speicherbereich Zugriff, in dem eine Entscheidungslogik in Form eines Programms abgespeichert ist. In dieser Entscheidungslogik wird auf der Grundlage von Informationen über den aktuellen Fahrzustand des Fahrzeugs und/oder den Eigenschaften des Fahrwegs darüber entschieden, ob und wie die Niveauverstelleinrichtung, die Wankausgleichseinrichtung und/oder die DämpferkraflverstelJeinrichtung tätig wird oder tätig bleibt.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie eine diesbezügliche Steuerungs- und Regelungseinrichtung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung weiter erläutert. In dieser Darstellung sind in sehr vereinfachter Weise eine Niveauverstelleinrichtung 1, eine Wankausgleichseinrichtung 2 und eine Dämpferlαraftverstelleinrichtung 3 dargestellt. Diese Einrichtungen 1, 2 und 3 sind hier als separate elektronische Geräte ausgebildet, die gemäß einem Kerngedanken der Erfindung über bidirektionale Informationsübertragungsstrecken 7, 8 und 9 zum Datenaustausch miteinander verbunden sind.
Jede dieser drei fahrwerkverstellwirksamen Einrichtungen 1, 2 und 3 erhält von Sensoren über Sensorleitungen 18, 19, 20 Informationen über den aktuellen Fahrzustand des Fahrzeugs sowie über die Eigenschaften des Fahrweges.
Der Fahrzustand kann dabei ein ganzes Bündel von Informationen umfassen, die beispielsweise Auskunft darüber geben, ob das Fahrzeug gerade stillsteht, beschleunigt oder verzögert wird, wie hoch die aktuelle Geschwindigkeit ist, wie hoch die aktuelle Fahrzeugmasse ist, unter welchem Lenkwinkel die Fahrzeugräder gerade eingeschlagen sind und welche Längs-, Quer- und Gierbeschleunigungen gerade am Fahrzeug wirken. Die Eigenschaften des Fahrweges werden beispielsweise durch die Fahrbahnneigung und den Zustand der Fahrbahnoberfläche bestimmt, wobei letztere angibt, ob die Fahrbahn eben oder rau ist. Diese Informationen können beispielsweise aus der Vertikalgeschwindigkeit und/oder aus der Vertikalbeschleunigung der Fahrzeugräder und/oder des Fahrzeugauf baus gewonnen werden.
In Kenntnis des Fahrzustandes sowie des Zustandes des Fahrweges bilden die Niveauverstelleinrichtung 1, die Wankausgleichseinrichtung 2 und die Dämpferkrafrverstelleinrich- tung 3 zunächst Steuerungs- und/oder Regelungssignale, die über Steuerungsleitungen 10, 11 und 12 an Aktuatoren 14, 15, 16 und 17 des Fahrwerks 13 weitergeleitet werden. Diese Aktuatoren 14, 15, 16 und 17 sind beispielsweise Luftfedern oder hydropneumatische oder hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnungen, die fahrwerkseinstellwirksam auf zugeordnete Fahrzeugkomponenten wirken. Zu den Aktuatoren 14, 15, 16 und 17 können aber auch elektromechanische Stellglieder gehören, die auf einzelne Fahrwerksbestandteile oder eine gesamte Fahrzeugachse einwirken.
Mit solchen Aktuatoren 14, 15, 16, und 17 kann demnach den Abstand der Karosserie zu den Fahrzeugachsen einstellen, wobei dies beispielsweise achsbezogen zum Ausgleichs einer Nickbewegung aufgrund einer positiven oder negativen Fahrzeuglängsbeschleuni- gung erfolgen kann. Darüber hinaus kann mit den gleichen Aktuatoren 14, 15, 16 und 17 auch ein voreingestellter Abstand der Karosserie gegenüber den Fahrzeugachsen konstant eingehalten werden, wenn sich die Aufbaumasse aufgrund eines Be- oder Entladevorgang am Fahrzeug ändert. Zudem sind die genannten Aktuatoren 14, 15, 16 und 17 auch für einen Wankausgleich der Fahrzeugkarosserie nutzbar, beispielsweise wenn sich während der Fahrt die Fahrzeugkarosserie durch einen Lenkeinschlag um die Fahrzeuglängsachse bewegt. Zudem kann durch eine Einstellung der Dämpfungskraft an diesen Aktuatoren 14, 15, 16 und 17 auch während der Fahrt auf sich ändernde Fahrwegeigenschaften eingegangen werden, so dass das Fahrwerk in Abhängigkeit von der Fahrsituation vorzugsweise kontinuierlich zwischen den Einstellungen weich, mittel oder hart eingestellt wird. Damit die genannten Fahrwerkseinstellungen an den Aktuatoren 14, 15, 16 und 17 koordiniert und im Hinblick auf ein insbesondere fahrsicheres Fahrwerk optimal vorgenommen werden, verfügt in dem in der Zeichnung dargestelltem Ausführungsbeispiel die Niveauverstelleinrichtung 1, die Wankausgleichseinrichtung 2 und die Dämpferkraftverstellein- richtung 3 über jeweils ein Entscheidungsmodul 4, 5 bzw. 6, mittels denen unter Bewertung der jeweils gerade vorliegenden Fahrsituation und Fahrwegeigenschaft die Niveauverstelleinrichtung 1, die Wankausgleichseinrichtung 2 und die Dämpferkraftverstelleinrich- tung 3 möglichst optimale Steuerungs- und/oder Regelungsbefehle an die Fahrwerksaktu- atoren abgeben.
Eine optimale Aktuatorbetätigung richtet sich dabei vorrangig an dem Ziel eines besonders sicheren Fahrbetriebs aus. Wenn dieser gewährleistet ist, können auch Komfortaspekte berücksichtigt werden. Dabei wird insbesondere beachtet, dass die Steuerungs- und Regelungsbefehle an die Fahrwerksaktuatoren 14, 15, 16 und 17 sich gegenseitig zur Zielerreichung unterstützen.
Beispielsweise werden von der Wankausgleichseinrichtung 2 Informationen zu einer geplanten Wankwinkelkorrektur an die Niveauverstelleinrichtung 1 und an die Dämpferkraft- verstelleinrichtung 3 versandt. In diesen Einrichtungen 1 und 3 wird diese Information dazu genutzt, um durch eine Dämpfungskraftänderung und/oder durch eine radindividuelle (cornerweise) Niveauverstellung den erwähnten Wankausgleich zu unterstützen oder aber diesem zumindest nicht entgegen zu wirken.
In einem anderen Fall kann es beispielsweise angezeigt sein, dass nach dem Erkennen eines schlechten Fahrwegzustandes mit starken Vertikalbewegungen des Fahrzeugaufbaus eine härtere Dämpferkrafteinstellung durch die Dämpferkraftverstelleinrichtung 3 vorgesehen ist. Dieser geplante Regeleingriff wird der Niveauverstelleinrichtung 1 und der Wankausgleichseinrichtung 2 mitgeteilt, so dass diese gegebenenfalls unterstützend eingreifen können. Denkbar ist beispielsweise eine Vergrößerung des Abstandes der Karosserie von den Radachsen, wodurch die Bodenfreiheit des Fahrzeuges etwa bei einer Geländefahrt erhöht wird. Außerdem kann bei einer geplanten Aktivierung der Niveauverstelleinrichtung 1 durch eine diesbezügliche Information an die Wankausgleichseinrichtung 2 und an die Dämpferkraft- verstelleinrichtung 3 erreicht werden, dass die dazu vorgesehenen Bewegungen der Fahr- werksaktuatoren 14, 15, 16 und 17 zur Zielerreichung unterstützt werden oder diesem zumindest nicht durch gegensätzliche Stellbefehle entgegengewinkt wird.
Die Entscheidungsmodule 4, 5 und 6 können dezentral in der Niveauverstelleinrichtung 1, der Wankausgleichseinrichtung 2 und der DämpferkrafrversteUeinrichtung 3 ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, ein solches Entscheidungsmodul in nur einer dieser Einrichtungen 1, 2 oder 3 auszubilden und die anderen Einrichtungen über geeignete Informationsübertragungsstrecken mit, den Entscheidungen hinsichtlich fahrwerksrelevanter Steuerungs- und Regelungsbefehle zu versorgen.
Insbesondere durch die Kopplung der Steuerungs- und Regelungstätigkeit der Wankausgleichseinrichtung 2 und der Niveauverstelleinrichtung 1 kann beispielsweise bei einer pneumatischen Hinterachslagerung vorteilhaft auf einen von zwei Sensoren zur Erfassung des Karosserieäbstandes von der Fahrzeugachse verzichtet werden, da eine Niveauverstellung der Karosserie bei einer aktiven Wankwinkeländerung unterbunden wird und daher eine diesbezügliche Schiefstellung der Karosserie nicht zu befürchten ist.
Außerdem erlaubt ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Steuerungsverfahren vorteilhaft, dass bei einer betätigungsaktiven Wankausgleichseinrichtung 2 eine Veränderung der durch dieselbe eingestellten Niveaulage des Fahrzeugs durch die Niveauverstelleinrichtung 1 so lange unterbunden wird, bis die Wankausgleichseinrichtung 2 diese Veränderung dieser Niveaulage selbst zurück genommen hat.
Dadurch ist insbesondere in kritischen Fahrsituationen, etwa bei einer Kurvenfahrt mit Neigung der Fahrzeugkarosserie um die Fahrzeuglängsachse, sichergestellt, dass eine von der Wankausgleichseinrichtung 2 erzeugte Niveauverstellung des Fahrzeugauf baus nicht durch eine achsweise regelungswirksame Niveauverstelleinrichtung 1 auf die Ausgangsni veaulage des Fahrzeugs vor dem Regelungseingriff der Wankausgleichseinrichtung 2 zurückgeregelt wird.
Schließlich kann vorgesehen sein, dass während oder nach einem Regelungseingriff der Wankausgleichseinrichtung 2 dennoch eine Nachjustierung der Fahrzeuglage wünschenswert ist. Um diese ohne negativen Einfluss auf die durchgeführte Wankausgleichsregelung durchzuführen, sieht die Erfindung vor, dass wenigstens ein aktueller Niveausollwert für wenigstens einen der Fahrwerksaktuatoren 14, 15, 16 bzw. der Luftfedern mit einem Korrekturwert korrigiert wird, dessen Betrag und Vorzeichen von dem Regelungseingriff der Wankausgleichseinrichtung 2 abhängt. Dadurch ist es möglich, trotz des Regelungseingriffs Wankausgleichseinrichtung 2 durch Aktivierung der-Niveauverstelleinrichtung 1 eine gewünschte Niveaulage des Fahrzeugs beizubehalten.
Der genante Korrekturwert ist beispielsweise ermittelbar aus dem von der Wankausgleichseinrichtung 2 erzeugten Drehmoment am Fahrwerkstabilisator oder einer vergleichbaren Größe. Eine solche vergleichbare Größe kann beispielsweise auch der Verdrehwinkel des Fahrzeugstäbilisators sein.
Alternativ dazu können statt der erwähnten Niveausollwerte für die wenigstens eine Luflt- feder auch die jeweiligen Abstandswerte der Fahrzeugkarosserie zu der Fahrbahn oder der jeweiligen Radachse gemessen, und in Abhängigkeit von dem Regelungseingriff der Wankausgleichseinrichtung 2 achsweise durch Betätigung der betroffen Aktuatoren korrigiert werden.
Im einfachsten Fall besitzen die einzelnen Korrekturwerte für die Aktuatoren an einer Fahrzeugachse den gleichen Betrag, jedoch unterschiedliche Vorzeichen. Die Korrektur- werte können auch in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugniveaulage und/oder der Fahrzeugbeladung gebildet werden. Bezugszeichenliste
1 Niveauverstelleinrichtung
2 Wankausgleichseinrichtung
3 Dämpferkraftverstelleinrichtung
4 Entscheidungsmodul
5 Entscheidungsmodul
6 Entscheidungsmodul
7 Datenleitung, Informationsübertragungsstrecke
8 Datenleitung, Informationsübertragungsstrecke
9 Datenleitung, I formationsübertragungsstrecke
10 Steuerungsleitung
11 Steuerungsleitung
12 Steuerungsleitung
13 Fahrwerk
14 Fahrwerksaktuator
15 Fahrwerksaktuator
16 Fahrwerksaktuator
17 Fahrwerksaktuator
18 Sensorleitung
19 Sensorleitung
20 Sensorleitung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung und/oder Reglung von Fahrwerkseinstellungen in einem ]&aftfahrzeug, bei dem in Abhängigkeit von der Fahrsituation und/oder den Fahrwegeigenschaften mittels einer Niveauverstelleinrichtung (1) der Karosserieäbstand zu den Fahrzeugachsen, mit einer Wankausgleichseinrichtung (2) Rollbewegungen der Karosserie um deren Längsachse und/oder mittels einer Dämpferkraftverstelleinrichtung (3) die Dämpferkraft von Fahrwerksdämpfern eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Niveauverstelleinrichtung (1), die Wankausgleichseinrichtung (2) und/oder die
Dämpferiσafrverstelleinrichtung (3) aufeinander abgestimmt tätig sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Niveauverstelleinrichtung (1), die Wankausgleichseinrichtung (2) und/oder die Dämpferkrafrverstelleinrich- tung (3) untereinander Daten über deren jeweiligen Betätigungsaktivitäten austauschen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Niveauverstelleinrichtung (1), die Wankausgleichseinrichtung (2) und/oder die Dämpferkraftverstell- einrichtung (3) in Abhängigkeit von den Betätigungsaktivitäten der jeweils anderen Einrichtung mittels einer Entscheidungslogik (4, 5, 6) entscheiden, ob und wie diese Niveauverstelleinrichtung (1), Wankausgleichseinrichtung(2) und/oder Dämpferkraftverstellein- richtung (3) allein oder mit wenigstens einer dieser anderen Einrichtungen (1, 2, 3) fahrwerksverstellwirksam tätig wird oder tätig bleibt.
4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Entscheidungslogik (4, 5, 6) den aktuellen Fahrzustand des Fahrzeugs sowie die aktuellen Fahrwegeigenschaften berücksichtigt.
5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Niveauverstelleinrichtung (1), die Wankausgleichseinrichtung (2) und/oder die Dämpferkraftverstelleinrichtung (3) in der Weise aufeinander abgestimmt zusammenwirken, dass die Fahrsicherheit Priorität vor dem Fahrkomfort hat.
6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Niveauverstelleinrichtung (1), die Wankausgleichseinrichtung (2) und/oder die Dämpferkraftverstelleinrichtung (3) in der Weise betätigt werden, dass deren jeweiligen fahrsicherheitsrelevanten Aktivitäten von wenigstens einer der anderen Einrichtungen (1, 2, 3) unterstützt wird.
7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ab einer vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit eine Betätigung der Niveauverstelleinrichtung (1) verhindert wird, wenn die Wankausgleichseinrichtung (2) aktiviert wird.
8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Betätigung der Wankausgleichseinrichtung (2) eine achsweise Regelung der Niveauverstelleinrichtung (1) verhindert und nur eine einzelradbezogene (cornerweise) Regelung des Karosserieabstandes zu dem jeweiligen Fahrzeugrad zugelassen wird.
9. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Betätigung der Wankausgleichseinrichtung (2) eine Betätigung der Niveauverstelleinrichtung (1) unterbunden wird.
10. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer betätigungsaktiven Wankausgleichseinrichtung (2) eine Veränderung der durch dieselbe eingestellten Niveaulage des Fahrzeugs durch die Niveauverstelleinrichtung (1) so lange unterbunden wird, bis die Wankausgleichseinrichtung (2) diese Veränderung dieser Niveaulage selbst zurück genommen hat.
11. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass während oder nach einem Regelungseingriff der Wankausgleichseinrichtung (2) zur Beibehaltung oder Wiederherstellung einer vor bestandenen Fahrzeugniveaulage wenigstens ein aktueller Niveau soliwert für wenigstens einen der Fahrwerksaktuatoren (14, 15, 16) mit einem Korrekturwert korrigiert wird, dessen Betrag und Vorzeichen von dem Regelungseingriff der Wankausgleichseinrichtung (2) abhängt.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturwert aus dem von der Wankausgleichseinrichtung (2) erzeugtem Drehmoment am Fahrwerkstabilisator, dem Verdrehwinkel des Fahrzeugstäbilisators oder einer anderen vergleichbaren Größe abgeleitet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Niveausollwerte aus den jeweiligen Abstandswerten der Fahrzeugkarosserie zu der Fahrbahn oder zur jeweiligen Radachse bestimmt werden, und diese in Abhängigkeit von dem Regelungseingriff der Wankausgleichseinrichtung (2) achsweise durch Betätigung der betroffen Fahrwerksaktuatoren (14, 15, 16) korrigiert werden.
14. Verfahren nach Anspruch 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Korrekturwerte für die Aktuatoren an einer Fahrzeugachse den gleichen Betrag, jedoch unterschiedliche Vorzeichen aufweisen.
15. Verfahren nach Anspruch 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Korrekturwerte auch in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit, der Fahrzeugniveaulage und/oder der Fahrzeugbeladung gebildet werden.
16. Vorrichtung zur Steuerung und/oder Reglung von Fahrwerkseinstellungen in einem Kraftfahrzeug, mit einer Niveauverstelleinrichtung (1) zur Verstellung des Karosserieabstands zu den Fahrzeugachsen, mit einer Wankausgleichseinrichtung (2) zum Ausgleich von Rollbewegungen der Karosserie um deren Längsachse und/oder mit einer Dämpfer- kraftverstelleinrichtung (3) zur Einstellung der Dämpferkraft von Fahrwerksdämpfern, dadurch gekennzeichnet, dass die Niveauverstelleinrichtung (1), die Wankausgleichseinrichtung (2) und/oder die Dämpferkraftverstelleinrichtung (3) zum Austausch von Daten hinsichtlich ihrer jeweiligen Betätigungsaktivitäten über Informationsübermittlungsstrecken (7, 8, 9) miteinander verbunden sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Niveauverstelleinrichtung (1), die Wankausgleichseinrichtung (2) und/oder die Dämpferkraftverstelleinrich- tung (3) als separate elektronische Geräte ausgebildet oder deren Funktionen in einem einzigen elektronischen Gerät zusammengefasst sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsübertragungsstrecken (7, 8, 9) als elektrische Leitungen oder als Sender und Empfänger elektromagnetischer Übertragungsstrecken ausgebildet sind.
19. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsübertragungsstrecken (7, 8, 9) Bestandteil eines Fahrzeug- Datenbus-Netzes sind.
20. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Niveauverstelleinrichtung (1), die Wankausgleichseinrichtung (2) und/oder die Dämpferkraftverstelleinrichtung (3) jeweils einen Speicherbereich aufweisen oder auf einen solchen Zugriff haben, in dem eine Entscheidungslogik (4, 5, 6) abgespeichert ist, welche auf der Grundlage von Informationen über den aktuellen Fahrzustand des Fahrzeugs und der Eigenschaften des Fahrweges darüber entscheidet, ob und wie die Niveauverstelleinrichtung (1), die Wankausgleichseinrichtung (2) und/oder die Dämpferkraftverstell- einrichtung (3) tätig wird oder tätig bleibt.
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