WO2006125624A1 - Vorrichtung und verfahren zur beeinflussung der dämpfungskraftcharakteristik einer fahrwerksaufhängung eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur beeinflussung der dämpfungskraftcharakteristik einer fahrwerksaufhängung eines kraftfahrzeugs Download PDF

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WO2006125624A1
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vehicle body
lli
damping force
damping device
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Eberhard Kutscher
Johann Mayer
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Daimlerchrysler Ag
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    • B60G2800/916—Body Vibration Control

Definitions

  • Apparatus and method for influencing the damping force characteristic a suspension of a motor vehicle
  • the invention relates to an apparatus and a method for influencing the damping force characteristic of a chassis suspension of a motor vehicle, comprising a damping device which is arranged for damping unwanted vehicle body movements between a vehicle body and a wheel carrier of the motor vehicle, wherein the damping force of the damping device is variable by driving an adjusting device , Furthermore, a control device is provided which increases the damping force of the damping device by controlling the adjusting device when a predetermined triggering criterion is met.
  • Such a device for controlling the damping properties of a chassis suspension of a motor vehicle is apparent from the document DE 44 32 585 Al.
  • the device comprises a vibration damper, which is arranged between a vehicle body and a vehicle wheel, wherein the damping force characteristic of the vibration damper is variable by driving an adjusting device.
  • the control of the adjusting device by means of a central control unit, the damping force of the Vibration damper according to different predetermined modes sets.
  • the center control unit sets a hard damping force characteristic for the rebound stage of the damper and a soft damping force characteristic for the compression stage of the damper if it is found that there is an upward vehicle body movement at a vertical speed
  • the central control unit sets a hard damping force characteristic for the compression stage of the vibration damper, and a soft damping force characteristic for the rebound damping damper, when it is determined that there is a downward vehicle body movement at a vertical speed less than or equal to is equal to a predetermined negative threshold.
  • the damping force characteristic is set according to a basic mode in which a soft damping force characteristic is provided for both the rebound and compression stages of the shock absorber.
  • Object of the present invention is to develop a device or a method of the type mentioned in such a way that an additional mode is created, the damping force over the entire cycle of the vehicle body movement, ie over a complete up and down movement of the vehicle body on average between that of the basic mode and that of the sky hook mode of the known device.
  • This object is achieved according to the features of patent claim 1 and patent claim 9, respectively.
  • the device for influencing the damping force characteristic of a chassis suspension of a motor vehicle comprises a damping device, which is arranged for damping unwanted vehicle body movements between a vehicle body and a wheel carrier of the motor vehicle, wherein the damping force of the damping device is variable by driving an adjusting device. Furthermore, a control device is provided which increases the damping force of the damping device by controlling the adjusting device when a predetermined triggering criterion is met.
  • the increase of the damping force is independent of the direction of the vehicle body movement exclusively for the rebound of the damping device.
  • the damping force characteristic of the damping device is in the following two-stage for the sake of simplicity, namely according to the two stages “soft” and “hard” adjustable, although also a finer or even continuous gradation can be provided.
  • the control device sets a hard damping force characteristic for the compression stage of the damping device and determines a soft damping force characteristic for the compression section of the damping device if it is ascertained that there is an upward vehicle body movement. If, on the other hand, it is found that the vehicle body movement is directed downwards, the control device sets a soft damping force characteristic both for the rebound stage and for the compression stage of the damping device.
  • An increase in the damping The force of the pressure stage as provided for in the latter case according to the "sky-hook" theory, thus disappears.
  • the increase of the damping force is independent of the direction of the vehicle body movement exclusively for the compression stage of the damping device. Accordingly, when the predetermined triggering criterion for the compression stage of the damping device is met, the control device sets a hard and for the rebound damping unit a soft damping force characteristic, if it is determined that there is a downward vehicle body movement. On the other hand, if it results that the vehicle body movement is directed upward, then the control device sets a soft damping force characteristic both for the compression stage and for the rebound damping unit.
  • a vertical speed variable describing a vertical speed occurring at the vehicle body a roll angular velocity quantity describing a temporal change of a roll angle occurring at the vehicle body, a pitch angle velocity quantity describing a time change of a pitch angle occurring at the vehicle body, or a lift speed amount representing a change with time of a vehicle center of gravity on the vehicle body Vertical Hub describes, received.
  • a separate triggering criterion is specified for each of the aforementioned variables.
  • the vertical speed variable, the roll angular velocity variable, the pitch angular velocity and the stroke velocity variable are advantageously calculated by the control device on the basis of a determined vertical acceleration variable describing a vertical acceleration occurring at the vehicle body so that a common sensor device can be used to provide the first-mentioned quantities.
  • the vertical acceleration variable can be determined in a simple manner by using a linear acceleration sensor assigned to the vehicle structure, the measuring axis of which is oriented in the direction of the perpendicular to the earth's surface.
  • control device adapts the triggering criterion additionally or alternatively to the road condition variable as a function of a determined longitudinal speed variable which reproduces the instantaneous longitudinal speed of the motor vehicle.
  • the control device adapts the triggering criterion additionally or alternatively to the road condition variable as a function of a determined longitudinal speed variable which reproduces the instantaneous longitudinal speed of the motor vehicle.
  • the damping device may in particular be a common telescopic damper, which comprises a hydraulically or pneumatically damped main damper piston.
  • the adjusting device preferably has a bypass valve that can be switched on by the damping device, which allows the hydraulic or pneumatic volume flow flowing through the telescopic damper to be bridged so that a higher damping force is established when the bypass valve is closed (hard damping force characteristic) than when the bypass valve is open (soft damping characteristic).
  • the adjustment device for the rebound stage and the compression stage has separate bypass valves. tile, wherein the switchable for the rebound of the damping device bypass valve is permeable only in the pulling direction and the switchable for the compression stage of the damping device bypass valve is permeable only in the pressure direction.
  • a - Set alternative second damping mode in which for a downward vehicle body movement for the compression stage of the damping device is provided a hard and for the rebound of the damping device, a soft damping force characteristic, and in which for an upward vehicle body movement both for the compression stage and for the rebound of the damping device a soft damping force characteristic is provided (alternative intermediate mode), a - Set third damping mode, in which for an upward vehicle body movement for the rebound of the damping device a hard and for the compression stage of the damping device, a soft damping force characteristic, and vice versa for a downward vehicle body movement for the compression stage of the damping device a hard and for the rebound of the Damping device is provided a soft damping force characteristic
  • the damping modes here have, in the order of their numbering, a mean increasing damping force over the entire cycle of movement of the vehicle body movement, so that a nuanced, i. finely graded adaptation of the damping force characteristic and thus the damping properties of the suspension suspension is possible according to the respective driving dynamic situation of the motor vehicle.
  • the damping devices are usually designed such that a lower damping force is provided with respect to the respectively set damping force characteristic (soft or hard) for a downward vehicle body movement in the case of an upward vehicle body movement.
  • the second damping mode has a lower damping force acting on average over the entire movement cycle of the vehicle body movement than the corresponding alternative damping mode, which ultimately permits a further gradation in the adaptation of the damping force characteristic.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the device according to the invention for a motor vehicle
  • FIG. 2 a shows a diagram representing an exemplary functional relationship v ° ref (V 1 ), FIG.
  • FIG. 2 b is a diagram representing an exemplary functional relationship ⁇ ° ef (V 1 ), and FIG.
  • Fig. 2 c) is a diagram representing an exemplary functional relationship K 1 ( ⁇ x ).
  • Fig. 1 shows an embodiment of the device according to the invention for influencing the damping force characteristic of a chassis suspension of a motor vehicle.
  • the arranged in the motor vehicle 10 device comprises a damping device Hi, which is arranged for damping unwanted vehicle body movements between a vehicle body 12 and a wheel carrier 13i of the motor vehicle 10, wherein the damping force of the damping device Hi by controlling an associated adjusting device 14i is variable.
  • a control device 20 which increases the damping force of the damping device Hi by controlling the actuator 14i when a predetermined triggering criterion AKRIT is met.
  • the damping force characteristic of the damping device Hi is in the following two-stage, namely according to the two stages “soft” and “hard” adjustable.
  • the control device 20 in compliance with the predetermined triggering criterion AKRIT for the rebound of the damping device Hi a hard and for the compression stage of the damping device Hi a soft damping force characteristic when it is determined that there is an upward vehicle body movement. If, on the other hand, it is found that the vehicle body movement is directed downwards, the control device 20 sets a soft damping force characteristic both for the rebound stage and for the compression stage of the damping device Hi.
  • the direction of the current vehicle body movement results from the evaluation of a vertical speed occurring on the vehicle body 12 in the region of the damping device Hi.
  • the increase of the damping force takes place independently. Dependent on the direction of the vehicle body movement exclusively for the compression stage of the damping device Hi.
  • the control device 20 upon satisfaction of the predetermined triggering criterion AKRIT for the compression stage of the damping device Hi a hard and for the rebound of the damping device Hi a soft damping force characteristic when it is determined that there is a downward vehicle body movement. If, on the other hand, it is found that the vehicle body movement is directed upwards, then the control device 20 sets a soft damping force characteristic both for the rebound stage and for the compression stage of the damping device Hi.
  • a vertical speed variable V 1 which describes a vertical speed occurring at the vehicle body 12 in the area of the damping device Hi
  • a roll angular velocity variable ⁇ which describes a temporal change of a rolling angle occurring at the vehicle body 12
  • a pitch angular velocity variable ⁇ which changes over time describes a pitch occurring at the vehicle body 12
  • a Hub Anthonysdorf z which describes a temporal change occurring in relation to the vehicle center of gravity SP on the vehicle body 12 vertical stroke, a.
  • a separate triggering criterion AKRIT is given for each of the above variables, so that the control of the adjusting devices 14a to 14d and thus the influence of the damping force characteristic can be made individually different depending on the underlying triggering criterion AKRIT.
  • the exact form of the trigger criteria AKRIT will be discussed in detail later.
  • the vehicle body 12 in the region of the damping devices IIa to 11c is assigned a total of three linear acceleration sensors 21a to 21c, the measuring axes of which are oriented in the direction of the perpendicular to the earth's surface, whereby the control device 20 evaluates the acceleration signals provided by the linear acceleration sensors 21a to 21c by a vertical acceleration - Size a ir which describes a occurring at the vehicle body 12 in the damping devices Hi vertical acceleration determined. On the basis of this, the controller 20 then calculates the vertical velocity quantity V 1 by performing numerical integration.
  • V 1 is the vertical speed variable
  • In 1 the effective damping on the damping device share of the total mass of the motor vehicle 10
  • s the track width of the motor vehicle 10
  • the base distance between the front axle and the rear axle of the motor vehicle 10 denotes.
  • the variables s and 1 are vehicle-specific constants which are stored in a data memory associated with the control device 20.
  • the size In 1 results, for example, from a wheel contact force fi that occurs on the wheel carrier 13 i and the vertical acceleration variable a L
  • the triggering criterion AKRIT is adjusted by the control device 20 as a function of a road condition variable ⁇ i L representing the current surface state of the road being traveled in the area of the damping device Hi, and / or a determined longitudinal speed variable V 1 representing the instantaneous longitudinal speed of the motor vehicle 10.
  • the determination of the road condition variable ⁇ i L takes place, for example, by analysis of the frequency and / or amplitude spectral rums of the determined vertical acceleration quantity a lf whereas the wheel speed signals provided by wheel speed sensors 22 are used to determine the longitudinal speed variable V 1 .
  • a separate triggering criterion AKRIT is specified for each of the variables V 1 , ⁇ , ⁇ and z. The exact form of these triggering criteria will be discussed in more detail below.
  • a first triggering criterion AKRIT 1, v is fulfilled when the vertical velocity variable V 1 is greater than an associated threshold v 1 ⁇ ref ,
  • controller 20 sets the threshold v 1 # ref according to an equation of shape
  • v ° ref denotes a base threshold dependent on the longitudinal velocity variable V 1 and K 1 denotes a correction factor dependent on the road state variable ⁇ x .
  • a second triggering criterion AKRIT ⁇ is satisfied if the roll angular velocity variable ⁇ is greater than an associated threshold value ⁇ ref ,
  • control means 20 the threshold value ⁇ ref according to an equation of the shape
  • a third trigger criterion AKRIT ⁇ is satisfied if the pitch angular velocity gro is greater than an associated threshold ⁇ ref ,
  • control means 20 the threshold value ⁇ ref according to an equation of the shape
  • ⁇ ° ef denotes a base threshold dependent on the longitudinal speed V 1 .
  • a fourth triggering criterion AKRIT 2 is fulfilled if the lifting speed variable z is greater than an associated threshold value z ref ,
  • the determination of the basic threshold values v ° ref , ⁇ ° ef , ⁇ ° ef and z ° ef is carried out by using functional relationships stored in the control device 20. These are shown by way of example for the basic threshold values v ° ref and ⁇ ° ef as a function of the longitudinal speed variable V 1 and for the correction factor K 1 as a function of the road condition variable ⁇ L through the diagrams a) to c) of FIG.
  • the damping device Hi is a common telescopic steamer which comprises a hydraulically or pneumatically steamed main steam piston.
  • the adjusting device 14i has a bypass valve 23i or 24i which can be switched on by the steaming device, which allows the hydraulic or pneumatic volume flow flowing through the telescopic steamer to bridge, so that a higher steaming force is established when the by-pass valve 23i or 24i is closed ( hard steaming force characteristic) than when the by-pass valve 23i or 24i is open (soft steaming force characteristic).
  • the adjusting device 14i has separate bypass valves 23i and 24i for the rebound stage and the pressure stage, the bypass valve 23i which can be engaged for the rebound stage of the damping device Hi is permeable exclusively in the pulling direction and the switchable for the pressure stage of the damping device Hi bypass valve 24i is permeable only in the printing direction.
  • a soft damping force characteristic is provided for a downward vehicle body movement for the compression stage of the damping device Hi and a soft damping force characteristic for the rebound of the damping device Hi, and for an upward vehicle body movement both for the compression stage as well as for the rebound of the damping device Hi a soft damping force characteristic is provided (alternative intermediate mode), a
  • the damping modes have, in the order of their numbering, a mean increasing damping force over the entire cycle of movement of the vehicle body movement.
  • the respective direction of the vehicle body movement 12 recognizes the control device 20 by evaluating the sign of the determined vertical speed variable V 1 .
  • bypass valves 23i and 24i take place by means of a driver 30i, for example a demultiplexer, which is connected to the control device 20 via an electrical or optoelectronic control line 31i.
  • a driver 30i for example a demultiplexer
  • control unit 20 follows the following control scheme, wherein SKRIT i / V or SKRIT ⁇ # r) rZ on for triggering the "Sky Hook" mode and XKRIT i (V or XKRIT ⁇ , ⁇ / - one to trigger the
  • Special operating mode provided trigger criterion. This is optionally met when due to significant deterioration of the surface condition of the busy road vehicle body movements occur that require a relation to the basic mode or the intermediate mode increased damping force required.
  • the setting of the respective operating mode takes place in the case of the triggering criteria AKRIT 1> V , SKRIT 1 / V and XKRIT 1 (V respectively wheel-individually, ie with respect to that wheel i of the motor vehicle 10, to which the Ausl ⁇ sekriterien AKRIT 1 , v , SKRIT 1 (V 1 and XKRIT ,,, refer respectively.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Beeinflussung der Dämpfungskraftcharakteristik einer Fahrwerksauf hängung eines Kraftfahrzeugs, mit einer Dämpfungseinrichtung (lli), die zur Dämpfung unerwünschter Fahrzeugaufbaubewegungen zwischen einem Fahrzeugaufbau (12) und einem Radträger (13i) des Kraftfahrzeugs (10) angeordnet ist, wobei die Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung (lli) durch Ansteuerung einer Stelleinrichtung (14i) veränderbar ist. Weiterhin ist eine Kontrolleinrichtung (20) vorhanden, die die Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung (lli) durch Ansteuerung der Stelleinrichtung (14i) erhöht, wenn ein vorgegebenes Auslösekriterium erfüllt ist. Erfindungsgemäß erfolgt die Erhöhung der Dämpfungskraft unabhängig von der Richtung der Fahrzeugaufbaubewegung ausschließlich für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung (lli) oder alternativ ausschließlich für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung (lli) .

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Beeinflussung der Dämpfungskraftcharakteristik; einer Fahrwerksaufhängung eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Beeinflussung der Dämpfungskraftcharakteristik einer Fahrwerksaufhängung eines Kraftfahrzeugs, mit einer Dämpfungseinrichtung, die zur Dämpfung unerwünschter Fahrzeugaufbaubewegungen zwischen einem Fahrzeugaufbau und einem Radträger des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wobei die Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung durch Ansteuerung einer Stelleinrichtung veränderbar ist. Weiterhin ist eine Kontrolleinrichtung vorhanden, die die Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung durch Ansteuerung der Stelleinrichtung erhöht, wenn ein vorgegebenes Auslösekriterium erfüllt ist.
Eine derartige Vorrichtung zum Steuern der Dämpfungseigenschaften einer Fahrwerksaufhängung eines Kraftfahrzeugs geht aus der Druckschrift DE 44 32 585 Al hervor. Die Vorrichtung umfasst einen Schwingungsdämpfer, der zwischen einem Fahrzeugaufbau und einem Fahrzeugrad angeordnet ist, wobei die Dämpfungskraftcharakteristik des Schwingungsdämpfers durch Ansteuerung einer Stelleinrichtung veränderbar ist. Die Ansteuerung der Stelleinrichtung erfolgt mittels einer zentralen Kontrolleinheit, die die Dämpfungskraftcharakteristik des Schwingungsdämpfers entsprechend unterschiedlicher vorgegebener Betriebsarten einstellt.
Bei einer der „Sky-Hook"-Theorie entsprechenden Betriebsart stellt die zentrale Kontrolleinheit für die Zugstufe des Schwingungsdämpfers eine harte und für die Druckstufe des Schwingungsdämpfers eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik ein, wenn sich ergibt, dass eine nach oben gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung mit einer Vertikalgeschwindigkeit vorliegt, die größer oder gleich einem vorgegebenen positiven Schwellenwert ist. Umgekehrt stellt die zentrale Kontrolleinheit für die Druckstufe des Schwingungsdämpfers eine harte und für die Zugstufe des Schwingungsdämpfers eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik ein, wenn sich ergibt, dass eine nach unten gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung mit einer Vertikalgeschwindigkeit vorliegt, die kleiner oder gleich einem vorgegebenen negativen Schwellenwert ist.
Liegt die Vertikalgeschwindigkeit des Fahrzeugaufbaus hingegen im Bereich zwischen den beiden Schwellenwerten, so erfolgt die Einstellung der Dämpfungskraftcharakteristik gemäß einer Grundbetriebsart, bei der sowohl für die Zugstufe als auch für die Druckstufe des Schwingungsdämpfers eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik vorgesehen ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine zusätzliche Betriebsart geschaffen wird, deren Dämpfungskraft über den gesamten Bewegungszyklus der Fahrzeugaufbaubewegung, also über eine komplette Auf- und Abwärtsbewegung des Fahrzeugaufbaus gesehen im Mittel zwischen derjenigen der Grundbetriebsart und derjenigen der „Sky- Hook"-Betriebsart der bekannten Vorrichtung liegt. Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 9 gelöst.
Die Vorrichtung zur Beeinflussung der Dämpfungskraftcharakte- ristik einer Fahrwerksaufhängung eines Kraftfahrzeugs umfasst eine Dämpfungseinrichtung, die zur Dämpfung unerwünschter Fahrzeugaufbaubewegungen zwischen einem Fahrzeugaufbau und einem Radträger des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wobei die Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung durch Ansteuerung einer Stelleinrichtung veränderbar ist. Weiterhin ist eine Kontrolleinrichtung vorhanden, die die Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung durch Ansteuerung der Stelleinrichtung erhöht, wenn ein vorgegebenes Auslösekriterium erfüllt ist.
Erfindungsgemäß erfolgt die Erhöhung der Dämpfungskraft unabhängig von der Richtung der Fahrzeugaufbaubewegung ausschließlich für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung.
Die Dämpfungskraftcharakteristik der Dämpfungseinrichtung sei im folgenden der Einfachheit halber zweistufig, nämlich gemäß den beiden Stufen „weich" und „hart" einstellbar, wobei allerdings auch eine feinere oder gar kontinuierliche Abstufung vorgesehen sein kann.
Dementsprechend stellt die Kontrolleinrichtung bei Erfüllung des vorgegebenen Auslösekriteriums für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung eine harte und für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik ein, wenn festgestellt wird, dass eine nach oben gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung vorliegt. Ergibt sich hingegen, dass die Fahrzeugaufbaubewegung nach unten gerichtet ist, so stellt die Kontrolleinrichtung sowohl für die Zugstufe als auch für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik ein. Eine Erhöhung der Dämp- fungskraft der Druckstufe, wie sie gemäß der „Sky-Hook"- Theorie in letzterem Fall vorgesehen wäre, unterbleibt somit.
Auf diese Weise ergibt sich über den gesamten Bewegungszyklus der Fahrzeugaufbaubewegung gesehen im Mittel eine Dämpfungskraft, die zwischen derjenigen der Grundbetriebsart und derjenigen der „Sky-Hook"-Betriebsart der bekannten Vorrichtung liegt und die es ermöglicht, eine nuancierte Anpassung der Dämpfungskraftcharakteristik und damit der Dämpfungseigenschaften der Fahrwerksaufhängung entsprechend der jeweiligen fahrdynamischen Situation des Kraftfahrzeugs vorzunehmen.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die Erhöhung der Dämpfungskraft unabhängig von der Richtung der Fahrzeugaufbaubewegung ausschließlich für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung. Dementsprechend stellt die Kontrolleinrichtung bei Erfüllung des vorgegebenen Auslösekriteriums für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung eine harte und für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik ein, wenn festgestellt wird, dass eine nach unten gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung vorliegt. Ergibt sich hingegen, dass die Fahrzeugaufbaubewegung nach oben gerichtet ist, so stellt die Kontrolleinrichtung sowohl für die Druckstufe als auch für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung eine weiche Dämp- fungskraftcharakteristik ein.
Welche der beiden alternativen Ausführungsformen verwendet wird, liegt letztlich im Ermessen des Fachmanns.
Vorteilhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehen aus den Unteransprüchen hervor. Damit eine verlässliche Aussage dahingehend getroffen werden kann, ob eine Veränderung bzw. Anpassung der Dämpfungskraftcharakteristik aufgrund der aktuellen fahrdynamischen Situation des Kraftfahrzeugs erforderlich ist oder nicht, ist es von Vorteil, wenn in das Auslösekriterium eine Vertikalge- schwindigkeitsgröße, die eine am Fahrzeugaufbau auftretende Vertikalgeschwindigkeit beschreibt, eine Wankwinkelgeschwin- digkeitsgröße, die eine zeitliche Änderung eines am Fahrzeugaufbau auftretenden Wankwinkels beschreibt, eine Nickwinkel- geschwindigkeitsgröße, die eine zeitliche Änderung eines am Fahrzeugaufbau auftretenden Nickwinkels beschreibt, oder eine Hubgeschwindigkeitsgröße, die eine zeitliche Änderung eines in Bezug auf den Fahrzeugschwerpunkt am Fahrzeugaufbau auftretenden Vertikalhubs beschreibt, eingeht. Hierbei ist für jede der vorstehend genannten Größen ein separates Auslösekriterium vorgegeben.
Vorteilhafterweise wird die Vertikalgeschwindigkeitsgröße, die Wankwinkelgeschwindigkeitsgröße, die Nickwinkelgeschwin- digkeitsgröße und die Hubgeschwindigkeitsgröße von der Kontrolleinrichtung auf Basis einer ermittelten Vertikalbe- schleunigungsgröße berechnet, die eine am Fahrzeugaufbau auftretende Vertikalbeschleunigung beschreibt, sodass zur Bereitstellung der erstgenannten Größen eine gemeinsame Sensoreinrichtung verwendet werden kann.
Die Vertikalbeschleunigungsgröße lässt sich hierbei in einfacher Weise durch Verwendung eines dem Fahrzeugaufbau zugeordneten Linearbeschleunigungssensors ermitteln, dessen Messachse in Richtung der Lotrechten zur Erdoberfläche orientiert ist.
Um eine mögliche Beeinträchtigung des Oberflächenzustands der befahrenen Straße, wie sie aufgrund von Fahrbahnwellen, Schlaglöchern und dergleichen verursacht wird, dahingehend berücksichtigen zu können, ob eine Veränderung bzw. Anpassung der Därapfungskraftcharakteristik notwendig ist oder nicht, besteht ferner die Möglichkeit, dass die Kontrolleinrichtung das Auslösekriterium in Abhängigkeit einer Straßenzustandsgröße, die den momentanen Oberflächenzustand der befahrenen Straße 'Wiedergibt, anpasst.
Entsprechendes gilt für eine mögliche Berücksichtigung der Längsdynamik des Kraftfahrzeugs, wozu die Kontrolleinrichtung das Auslösekriterium zusätzlich oder alternativ zur Straßenzustandsgröße in Abhängigkeit einer ermittelten Längsgeschwindigkeitsgröße, die die momentane Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs wiedergibt, anpasst. Hierbei ist es prinzipiell vorstellbar, neben der Längsdynamik des Kraftfahrzeugs ebenfalls dessen Querdynamik in Form entsprechender Größen zu berücksichtigen.
Bei der Dämpfungseinrichtung kann es sich insbesondere um einen gängigen Teleskopdämpfer handeln, der einen hydraulisch oder pneumatisch bedämpften Hauptdämpfkolben umfasst. Zur Veränderung der Dämpfungskraft weist die Stelleinrichtung vorzugsweise ein der Dämpfungseinrichtung zuschaltbares By- passventil auf, das es erlaubt, den durch den Teleskopdämpfer fließenden hydraulischen oder pneumatischen Volumenstrom zu überbrücken, sodass sich bei geschlossenem Bypassventil eine höhere Dämpfungskraft einstellt (harte Dämpfungskraftcharakteristik) als bei geöffnetem Bypassventil (weiche Dämpfungs- kraftcharakteristik) .
Um eine für die Zugrichtung und die Druckrichtung der Dämpfungseinrichtung unabhängige Beeinflussung der Dämpfungs- kraftcharakteristik zu ermöglichen, weist die Stelleinrichtung für die Zugstufe und die Druckstufe getrennte Bypassven- tile auf, wobei das für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung zuschaltbare Bypassventil ausschließlich in Zugrichtung durchlässig ist und das für die Druckstufe der Dämpfungsein- richtung zuschaltbare Bypassventil ausschließlich in Druckrichtung durchlässig ist.
Durch entsprechende Ansteuerung der Bypassventile der Stelleinrichtung lässt sich dann ein
- erster Dämpfungsmodus einstellen, bei dem unabhängig von der Richtung der Fahrzeugaufbaubewegung sowohl für die Zugstufe als auch für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik vorgesehen ist (Grundbetriebsart), ein
- zweiter Dämpfungsmodus einstellen, bei dem für eine nach oben gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung eine harte und für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik vorgesehen ist, und bei dem für eine nach unten gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung sowohl für die Zugstufe als auch für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik vorgesehen ist (Zwischenbetriebsart) , ein
- alternativer zweiter Dämpfungsmodus einstellen, bei dem für eine nach unten gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung eine harte und für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung eine weiche Dämpfungs- kraftcharakteristik vorgesehen ist, und bei dem für eine nach oben gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung sowohl für die Druckstufe als auch für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik vorgesehen ist (alternative Zwischenbetriebsart), ein - dritter Dämpfungsmodus einstellen, bei dem für eine nach oben gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung eine harte und für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik, und umgekehrt für eine nach unten gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung eine harte und für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik vorgesehen ist
( „Sky-Hook"-Betriebsart ) , und ein
- vierter Dämpfungsmodus einstellen, bei dem unabhängig von der Richtung der Fahrzeugaufbaubewegung sowohl für die Druckstufe als auch für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung eine harte Dämpfungskraftcharakteristik vorgesehen ist (Sonderbetriebsart) .
Die Dämpfungsmodi weisen hierbei in der Reihenfolge ihrer Nummerierung eine über den gesamten Bewegungszyklus der Fahrzeugaufbaubewegung gesehen im Mittel zunehmende Dämpfungskraft auf, sodass eine nuancierte, d.h. fein abgestufte Anpassung der Dämpfungskraftcharakteristik und damit der Dämpfungseigenschaften der Fahrwerksaufhängung entsprechend der jeweiligen fahrdynamischen Situation des Kraftfahrzeugs möglich ist.
Um im Falle von während der Fahrt auftretenden Fahrbahnunebenheiten und dergleichen ein Einfedern der Radfedereinrichtungen zu erleichtern, sind die Dämpfungseinrichtungen üblicherweise derart ausgebildet, dass in Bezug auf die jeweils eingestellte Dämpfungskraftcharakteristik (weich oder hart) für eine nach unten gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung eine geringere Dämpfungskraft vorgesehen ist als im Falle einer nach oben gerichteten Fahrzeugaufbaubewegung. Damit weist der zweite Dämpfungsmodus eine über den gesamten Bewegungszyklus der Fahrzeugaufbaubewegung gesehen im Mittel wirkende geringere Dämpfungskraft auf als der dementsprechen- de alternative Dämpfungsmodus, was letztlich eine weitere Abstufung bei der Anpassung der Dämpfungskraftcharakteristik erlaubt .
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug,
Fig. 2 a) ein Diagramm, das einen beispielhaften funktionalen Zusammenhang v°ref (V1 ) wiedergibt,
Fig. 2 b) ein Diagramm, das einen beispielhaften funktionalen Zusammenhang φ°ef (V1 ) wiedergibt, und
Fig. 2 c) ein Diagramm, das einen beispielhaften funktionalen Zusammenhang K1 (μ x ) wiedergibt.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beeinflussung der Dämpfungskraftcharakteristik einer Fahrwerksaufhängung eines Kraftfahrzeugs.
Die in dem Kraftfahrzeug 10 angeordnete Vorrichtung umfasst eine Dämpfungseinrichtung Hi, die zur Dämpfung unerwünschter Fahrzeugaufbaubewegungen zwischen einem Fahrzeugaufbau 12 und einem Radträger 13i des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet ist, wobei die Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung Hi durch Ansteuerung einer zugehörigen Stelleinrichtung 14i veränderbar ist. Die Dämpfungseinrichtung Hi sowie die Stelleinrichtung 14i sind hierbei - ebenso wie eine aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellte Radfedereinrichtung - gemeinsamer Bestandteil der Fahrwerksaufhängung 15i. Beispielsgemäß han- delt es sich um ein vierrädriges Kraftfahrzeug 10, sodass im vorliegenden Fall also i = a...d gilt.
Des weiteren ist eine Kontrolleinrichtung 20 vorhanden, die die Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung Hi durch Ansteuerung der Stelleinrichtung 14i erhöht, wenn ein vorgegebenes Auslösekriterium AKRIT erfüllt ist.
Die Erhöhung der Dämpfungskraft erfolgt hierbei unabhängig von der Richtung der Fahrzeugaufbaubewegung ausschließlich für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung Hi.
Die Dämpfungskraftcharakteristik der Dämpfungseinrichtung Hi sei im folgenden zweistufig, nämlich gemäß den beiden Stufen „weich" und „hart" -einstellbar .
Dementsprechend stellt die Kontrolleinrichtung 20 bei Erfüllung des vorgegebenen Auslösekriteriums AKRIT für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine harte und für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik ein, wenn festgestellt wird, dass eine nach oben gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung vorliegt. Ergibt sich hingegen, dass die Fahrzeugaufbaubewegung nach unten gerichtet ist, so stellt die Kontrolleinrichtung 20 sowohl für die Zugstufe als auch für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik ein. Die Richtung der momentanen Fahrzeugaufbaubewegung ergibt sich hierbei durch Auswertung einer am Fahrzeugaufbau 12 im Bereich der Dämpfungseinrichtung Hi auftretenden Vertikalgeschwindigkeit .
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die Erhöhung der Dämpfungskraft unab- hängig von der Richtung der Fahrzeugaufbaubewegung ausschließlich für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung Hi.
Dementsprechend stellt die Kontrolleinrichtung 20 bei Erfüllung des vorgegebenen Auslösekriteriums AKRIT für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine harte und für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine weiche Dämpfungs- kraftcharakteristik ein, wenn festgestellt wird, dass eine nach unten gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung vorliegt. Ergibt sich hingegen, dass die Fahrzeugaufbaubewegung nach oben gerichtet ist, so stellt die Kontrolleinrichtung 20 sowohl für die Zugstufe als auch für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik ein.
Der Übersichtlichkeit halber soll im folgenden lediglich auf die erste der beiden möglichen alternativen Ausführungsformen Bezug genommen werden.
In das Auslösekriterium AKRIT geht eine Vertikalgeschwindig- keitsgröße V1, die eine am Fahrzeugaufbau 12 im Bereich der Dämpfungseinrichtung Hi auftretende Vertikalgeschwindigkeit beschreibt, eine Wankwinkelgeschwindigkeitsgröße φ, die eine zeitliche Änderung eines am Fahrzeugaufbau 12 auftretenden Wankwinkels beschreibt, eine Nickwinkelgeschwindigkeitsgröße ή , die eine zeitliche Änderung eines am Fahrzeugaufbau 12 auftretenden Nickwinkels beschreibt, oder eine Hubgeschwindigkeitsgröße z, die eine zeitliche Änderung eines in Bezug auf den Fahrzeugschwerpunkt SP am Fahrzeugaufbau 12 auftretenden Vertikalhubs beschreibt, ein. Hierbei ist für jede der vorstehend genannten Größen ein separates Auslösekriterium AKRIT vorgegeben, sodass die Ansteuerung der Stelleinrichtungen 14a bis 14d und damit die Beeinflussung der Dämpfungs- kraftcharakteristik je nach zugrunde liegendem Auslösekriterium AKRIT individuell verschieden vorgenommen werden kann. Auf die exakte Form der Auslösekriterien AKRIT soll an späterer Stelle detailliert eingegangen werden.
Beispielsgemäß sind dem Fahrzeugaufbau 12 im Bereich der Dämpfungseinrichtungen IIa bis 11c insgesamt drei Linearbe- schleunigungssensoren 21a bis 21c zugeordnet, deren Messachsen in Richtung der Lotrechten zur Erdoberfläche orientiert sind, wobei die Kontrolleinrichtung 20 durch Auswertung der von den Linearbeschleunigungssensoren 21a bis 21c bereitgestellten Beschleunigungssignale eine Vertikalbeschleunigungs- größe air die eine am Fahrzeugaufbau 12 im Bereich der Dämpfungseinrichtungen Hi auftretende Vertikalbeschleunigung beschreibt, ermittelt. Auf deren Basis berechnet die Kontrolleinrichtung 20 dann durch Ausführung einer numerischen Integration die Vertikalgeschwindigkeitsgröße V1.
Die Berechnung der Wankwinkelgeschwindigkeitsgröße φ, der Nickwinkelgeschwindigkeitsgrόße ή und der Hubgeschwindigkeitsgröße z erfolgt ausgehend von der berechneten Vertikalgeschwindigkeitsgröße V1, wofür Transformationsgleichungen der Form
CpSCp(V1 ,s) , (1.1)
ή≡ή(vx ,1) , (1.2)
z≡z (V1 ,U1 ) , (1.3)
angesetzt werden, in denen V1 die Vertikalgeschwindigkeitsgröße, In1 den auf der Dämpfungseinrichtung Hi effektiv lastenden Anteil der Gesamtmasse des Kraftfahrzeugs 10, s die Spurweite des Kraftfahrzeugs 10 und 1 den Basisabstand zwischen der Vorderachse und der Hinterachse des Kraftfahrzeugs 10 bezeichnet. Bei den Größen s und 1 handelt es sich um fahrzeugspezifische Konstanten, die in einem der Kontrolleinrichtung 20 zugeordneten Datenspeicher abgelegt ist. Die Größe In1 ergibt sich beispielsweise aus einer am Radträger 13i auftretenden RadaufStandskraft fi und der Vertikalbeschleuni- gungsgröße aL zu
In1 =— . (1.4) aA
Für die Lösungen der Transformationsgleichungen (1.1) bis (1.3) folgt dann unter Zugrundelegung einfacher geometrischer Betrachtungen
Figure imgf000015_0001
^ , (1.6,
ma -va +... + md -vd z « . (1.7, m a + ... + m d
Ferner wird das Auslösekriterium AKRIT von der Kontrolleinrichtung 20 in Abhängigkeit einer Straßenzustandsgröße \i L die den momentanen Oberflächenzustand der befahrenen Straße im Bereich der Dämpfungseinrichtung Hi wiedergibt, und/oder einer ermittelten Längsgeschwindigkeitsgröße V1, die die momentane Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10 wiedergibt, angepasst .
Die Ermittlung der Straßenzustandsgröße \i L erfolgt beispielsweise durch Analyse des Frequenz- und/oder Amplitudenspekt- rums der ermittelten Vertikalbeschleunigungsgröße alf wohingegen zur Ermittlung der Längsgeschwindigkeitsgröße V1 die von Raddrehzahlsensoren 22 bereitgestellten Raddrehzahlsignale herangezogen werden.
Wie bereits erwähnt, ist für jede der Größen V1, φ, ή und z ein separates Auslösekriterium AKRIT vorgegeben. Auf die exakte Form dieser Auslösekriterien soll im folgenden näher eingegangen werden.
Ein erstes Auslösekriterium AKRIT1,v ist erfüllt, wenn die Vertikalgeschwindigkeitsgröße V1 größer ist als ein zugehöriger Schwellenwert v1<ref,
V1 > v1/ref , (2.1)
wobei die Kontrolleinrichtung 20 den Schwellenwert v1#ref gemäß einer Gleichung der Gestalt
v1>ref =v°_ref (V1 ).Kl (2.2)
berechnet, in der v°ref einen von der Längsgeschwindigkeitsgröße V1 abhängigen Basisschwellenwert und K1 einen von der Straßenzustandsgröße μx abhängigen Korrekturfaktor bezeichnet .
Ein zweites Auslösekriterium AKRITφ ist erfüllt, wenn die Wankwinkelgeschwindigkeitsgröße φ größer ist als ein zugehöriger Schwellenwert φ ref ,
Φi >Φref , (2.3) wobei die Kontrolleinrichtung 20 den Schwellenwert φref gemäß einer Gleichung der Gestalt
berechnet, in der φ°ef einen von der Langsgeschwindigkeitsgro- ße V1 abhangigen Basisschwellenwert und
Figure imgf000017_0001
den über i= a...d gemittelten Korrekturfaktor K1 bezeichnet.
Ein drittes Auslosekriterium AKRITη ist erfüllt, wenn die Nickwinkelgeschwindigkeitsgroße ή großer ist als ein zugehöriger Schwellenwert ή ref ,
Figure imgf000017_0002
wobei die Kontrolleinrichtung 20 den Schwellenwert ήref gemäß einer Gleichung der Gestalt
Figure imgf000017_0003
berechnet, in der ή°ef einen von der Langsgeschwindigkeitsgro- ße V1 abhangigen Basisschwellenwert bezeichnet.
Ein viertes Auslosekriterium AKRIT2 ist erfüllt, wenn die Hubgeschwindigkeitsgroße z großer ist als ein zugehöriger Schwellenwert zref,
Z1 >zref , (2.7)
wobei die Kontrolleinrichtung 20 den Schwellenwert zref gemäß einer Gleichung der Gestalt z ref = z °ef ( V 1 ) - κ , ( 2 . 8 )
berechnet, in der z°ef einen von der Langsgeschwindigkeitsgro- ße V1 abhangigen Basisschwellenwert bezeichnet.
Da in die Auslosekriterien AKRITliV bzw. AKRIT,,,-,,- jeweils ganz unterschiedliche Aspekte der Fahrzeugaufbaubewegung eingehen und zwischen diesen kein unmittelbarer Zusammenhang besteht, ist es prinzipiell vorstellbar, eine beliebige Auswahl bzw. Kombination der vorstehend aufgeführten Auslosekriterien AKRITljV bzw. AKRIT^;nrZ zum Zwecke der fahrsituationsgerechten
Anpassung der Dampfungskraftcharakteristik zu berücksichtigen.
Die Bestimmung der Basisschwellenwerte v°ref, Φ°ef, ή°ef und z°ef erfolgt durch Verwendung von in der Kontrolleinrichtung 20 abgelegten funktionalen Zusammenhangen. Diese sind beispielhaft für die Basisschwellenwerte v°ref und φ°ef in Abhängigkeit der Langsgeschwindigkeitsgroße V1, sowie für den Korrekturfaktor K1 in Abhängigkeit der Straßenzustandsgroße μL durch die Diagramme a) bis c) der Fig. 2 wiedergegeben.
Das nachfolgende Zahlenbeispiel soll die Berechnung der Schwellenwerte v1/ref und φ ref veranschaulichen, wobei die für die Langsgeschwindigkeitsgroße V1 und die Straßenzustandsgroße P1 angegeben Werte eine zugige Fahrt auf einer gewohnlichen Landstraße mittelmaßigen Oberflachenzustands wiedergeben:
V1 =100 km/h , μ1 =θ,4 . (2.9)
Ausgehend von Fig. 2 ergibt sich dann durch einfaches Ablesen v°,ref =°>1 m/s ' Φ°ef =0,022 rad/s , K1 =1,5 , (3.0)
und daraus durch Einsetzen in Gleichung (2.2) bzw. in Gleichung (2.4), wobei in letzterem Fall der Einfachheit halber angenommen wird, dass κ\ =1,5 gilt,
vi,ref =0,15 m/s , φ ref =0,033 rad/s . (3.1)
Bei der Dampfungseinrichtung Hi handelt es sich beispielsge- maß um einen gangigen Teleskopdampfer, der einen hydraulisch oder pneumatisch bedampften Hauptdampfkolben umfasst. Zur Veränderung der Dampfungskraft weist die Stelleinrichtung 14i ein der Dampfungseinrichtung Hi zuschaltbares Bypassventil 23i bzw. 24i auf, das es erlaubt, den durch den Teleskopdampfer fließenden hydraulischen oder pneumatischen Volumenstrom zu überbrücken, sodass sich bei geschlossenem Bypassventil 23i bzw. 24i eine höhere Dampfungskraft einstellt (harte Dampfungskraftcharakteristik) als bei geöffnetem Bypassventil 23i bzw. 24i (weiche Dampfungskraftcharakteristik) .
Um eine für die Zugrichtung und die Druckrichtung der Dampfungseinrichtung Hi unabhängige Beeinflussung der Dampfungs- kraftcharakteristik zu ermöglichen, weist die Stelleinrichtung 14i für die Zugstufe und die Druckstufe getrennte By- passventile 23i und 24i auf, wobei das für die Zugstufe der Dampfungseinrichtung Hi zuschaltbare Bypassventil 23i ausschließlich in Zugrichtung durchlassig ist und das für die Druckstufe der Dampfungseinrichtung Hi zuschaltbare Bypassventil 24i ausschließlich in Druckrichtung durchlassig ist.
Durch entsprechende Ansteuerung der Bypassventile 23i und 24i der Stelleinrichtung 14i lasst sich dann ein - erster Dämpfungsmodus einstellen, bei dem unabhängig von der Richtung der Fahrzeugaufbaubewegung sowohl für die Zugstufe als auch für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik; vorgesehen ist (Grundbetriebsart) , ein
- zweiter Dämpfungsmodus einstellen, bei dem für eine nach oben gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine harte und für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik vorgesehen ist, und bei dem für eine nach unten gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung sowohl für die Zugstufe als auch für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik vorgesehen ist (Zwischenbetriebsart), ein
- alternativer zweiter Dämpfungsmodus einstellen, bei dem für eine nach unten gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine harte und für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine weiche Dämp- fungskraftcharakteristik vorgesehen ist, und bei dem für eine nach oben gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung sowohl für die Druckstufe als auch für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik vorgesehen ist (alternative Zwischenbetriebsart) , ein
- dritter Dämpfungsmodus einstellen, bei dem für eine nach oben gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine harte und für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik, und umgekehrt für eine nach unten gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine harte und für die Zugstufe der Dämpfungs- einrichtung Hi eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik; vorgesehen ist ( „Sky-Hook"-Betriebsart ) , und ein
- vierter Dämpfungsmodus einstellen, bei dem unabhängig von der Richtung der Fahrzeugaufbaubewegung sowohl für die Druckstufe als auch für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine harte Dämpfungskraftcharakteristik vorgesehen ist (Sonderbetriebsart) .
Die Dämpfungsmodi weisen hierbei in der Reihenfolge ihrer Nummerierung eine über den gesamten Bewegungszyklus der Fahrzeugaufbaubewegung gesehen im Mittel zunehmende Dämpfungskraft auf. Die jeweilige Richtung der Fahrzeugaufbaubewegung 12 erkennt die Kontrolleinrichtung 20 durch Auswertung des Vorzeichens der ermittelten Vertikalgeschwindigkeitsgröße V1.
Die Ansteuerung der Bypassventile 23i und 24i erfolgt mittels eines Treibers 3Oi, beispielsweise eines Demultiplexers, der mit der Kontrolleinrichtung 20 über eine elektrische oder optoelektronische Steuerleitung 31i verbunden ist.
Bei der Einstellung der verschiedenen Dämpfungsmodi befolgt die Kontrolleinrichtung 20 das nachfolgende Steuerschema, wobei SKRITi/V bzw. SKRITφ#r)rZ ein zur Auslösung der „Sky-Hook"- Betriebsart und XKRITi(V bzw. XKRITφ,η/- ein zur Auslösung der
Sonderbetriebsart vorgesehenes Auslösekriterium darstellt. Dieses ist wahlweise dann erfüllt, wenn aufgrund erheblicher Beeinträchtigungen des Oberflächenzustands der befahrenen Straße Fahrzeugaufbaubewegungen auftreten, die eine gegenüber der Grundbetriebsart bzw. der Zwischenbetriebsart erhöhte Dämpfungskraft erforderlich machen. Jedem der Auslösekriterien AKRIT1;V bzw. AKRIT<p(ri(Z ist hierbei ein separates Auslöse- kriterium SKRIT1/V bzw. SKRITφ,n,z und XKRIT1/V bzw. XKRITφ,η,2 zugeordnet .
Figure imgf000022_0001
0 = nicht erfüllt, 1 = erfüllt, X = egal
Die Einstellung der jeweiligen Betriebsart erfolgt im Falle der Auslösekriterien AKRIT1>V , SKRIT1/V und XKRIT1(V jeweils radindividuell, d.h. in Bezug auf dasjenige Rad i des Kraftfahrzeugs 10, auf das sich die Auslόsekriterien AKRIT1,v , SKRIT1(V und XKRIT1,,, jeweils beziehen. Alternativ kann die Einstellung auch achsweise erfolgen, d.h. an derjenigen Achse, an der sich das Rad i befindet, oder aber für alle vier Räder i = a...d gleichzeitig, wie es im übrigen in Zusammenhang mit den Auslösekriterien AKRITφιη,z , SKRITφ,π,z und XKRITφ,η,z vorgesehen ist.

Claims

DaimlerChrysler AGPatentansprüche
1. Vorrichtung zur Beeinflussung der Dämpfungskraftcharakte- ristik einer Fahrwerksaufhängung eines Kraftfahrzeugs, mit einer Dämpfungseinrichtung (lli), die zur Dämpfung unerwünschter Fahrzeugaufbaubewegungen zwischen einem Fahrzeugaufbau (12) und einem Radträger (13i) des Kraftfahrzeugs (10) angeordnet ist, wobei die Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung (lli) durch Ansteuerung einer Stelleinrichtung (14i) veränderbar ist, und mit einer Kontrolleinrichtung (20) , die die Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung (lli) durch Ansteuerung der Stelleinrichtung (14i) erhöht, wenn ein vorgegebenes Auslösekriterium erfüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung der Dämpfungskraft unabhängig von der Richtung der Fahrzeugaufbaubewegung ausschließlich für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung (lli) oder alternativ ausschließlich für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung (lli) erfolgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in das Auslösekriterium eine Vertikalgeschwindigkeitsgrö- ße (V1), die eine am Fahrzeugaufbau (12) auftretende Vertikalgeschwindigkeit beschreibt, eine Wankwinkelgeschwin- digkeitsgröße (φ), die eine zeitliche Änderung eines am Fahrzeugaufbau (12) auftretenden Wankwinkels beschreibt, eine Nickwinkelgeschwindigkeitsgröße ( ή ) , die eine zeitliche Änderung eines am Fahrzeugaufbau (12) auftretenden Nickwinkels beschreibt, oder eine Hubgeschwindigkeitsgröße ( z ) , die eine zeitliche Änderung eines in Bezug auf den Fahrzeugschwerpunkt am Fahrzeugaufbau (12) auftretenden Vertikalhubs beschreibt, eingeht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung der Vertikalgeschwindigkeitsgröße (V1) und/oder der Wankwinkelgeschwindigkeitsgröße (φ) und/oder der Nickwinkelgeschwindigkeitsgröße ( ή ) und/o-der der Hubgeschwindigkeitsgröße (z) auf Basis einer Vertikalbe- schleunigungsgröße Ja1), die eine am Fahrzeugaufbau (12) auftretende Vertikalbeschleunigung beschreibt, erfolgt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Vertikalbeschleunigungsgröße Ja1) durch Verwendung eines dem Fahrzeugaufbau (12) zugeordneten Linearbeschleunigungssensors (21a, ..., 21c) erfolgt, dessen Messachse in Richtung der Lotrechten zur Erdoberfläche orientiert ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung (20) das Auslösekriterium in Abhängigkeit einer ermittelten Straßenzustandsgröße (μi), die den momentanen Oberflächenzustand der befahrenen Straße wiedergibt, anpasst.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung (20) das Auslösekriterium in Abhängigkeit einer ermittelten Längsgeschwindigkeitsgröße (V1), die die momentane Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (10) wiedergibt, anpasst.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (14i) zur Veränderung der Dämpfungskraft ein der Dämpfungseinrichtung (lli) zuschaltbares Bypassventil (23i, 24i) aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (14i) für die Zugstufe und die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung (lli) getrennte By- passventile (23i, 24i) aufweist, wobei das für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung (lli) zuschaltbare Bypassventil (23i) ausschließlich in Zugrichtung durchlässig ist und das für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung (lli) zuschaltbare Bypassventil (24i) ausschließlich in Druckrichtung durchlässig ist.
9. Verfahren zur Beeinflussung der Dämpfungskraftcharakteristik einer Fahrwerksaufhängung eines Kraftfahrzeugs, bei dem eine Dämpfungseinrichtung (lli) zur Dämpfung unerwünschter Fahrzeugaufbaubewegungen zwischen einem Fahrzeugaufbau (12) und einem Radträger (13i) des Kraftfahrzeugs (10) angeordnet ist, wobei die Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung (lli) verändert werden kann, und bei dem die Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung (lli) erhöht wird, wenn ein vorgegebenes Auslösekriterium erfüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung der Dämpfungskraft unabhängig von der Richtung der Fahrzeugaufbaubewegung ausschließlich für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung (lli) oder alternativ ausschließlich für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung (lli) vorgenommen wird.
PCT/EP2006/004957 2005-05-27 2006-05-24 Vorrichtung und verfahren zur beeinflussung der dämpfungskraftcharakteristik einer fahrwerksaufhängung eines kraftfahrzeugs WO2006125624A1 (de)

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