WO2010088984A1 - Verfahren sowie vorrichtung zur kontinuierlichen dämperreglung eines fahrwerks wobei die bewegung des kraftfahrzeugs hierzu geschätzt wird - Google Patents

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motor vehicle
speed
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Silke Buettner
Roman Sankin
Alexander Habenicht
Michael Knoop
Oliver Wagner
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Robert Bosch Gmbh
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    • B60G2800/916—Body Vibration Control

Definitions

  • the invention relates to a method for suspension control of a motor vehicle, wherein at least one wheel suspension of the motor vehicle has an adjustable damper.
  • the invention further relates to a device for suspension control of a motor vehicle.
  • DE 41 12 004 C2 describes a method for controlling a damping characteristic of at least two stages adjustable damper of a motor vehicle. The damper points to this
  • Purpose at least one adjustable to adjust the damping characteristic damping valve, wherein to optimize the characteristics of the motor vehicle to be operated switching between the damping characteristics depend on whether the damper is in a compression or rebound.
  • the damper in and out in the rebound.
  • the damper is controlled so that on the one hand the driving safety is taken into account and on the other hand, the occupants or a shock-sensitive load of the vehicle as high as possible Reisekompfort is possible.
  • the control concept used here draws an inertial fixed point and builds on the model
  • the switching provided only in the compression stage prevents rapid activation of the damper.
  • reduction of the switching noise the quality of the damping is reduced.
  • the method for suspension control with features mentioned in claim 1 has the advantage that a very good damping effect of a construction of the motor vehicle is achieved and at the same time the problem of Umschaltgeakische is avoided.
  • This is inventively achieved by the hardness of the damper for damping a movement of a structure of the motor vehicle is controlled and / or regulated, wherein the control and / or rules of the damper takes place continuously and for controlling and / or regulating the damper a target value of the movement and or at least one speed and / or at least one yaw rate and / or at least one acceleration is used, wherein the speed and / or the yaw rate and / or the acceleration is estimated and the estimation on the basis of at least one damper pressure and / or at least one of , in particular via an inertial sensor having, control unit supplied value is performed.
  • the full range of functions of a Verstelldämpfersystems should be realized.
  • the method for damping body movements (lifting movement, rolling motion, yawing, pitching motion), which are stimulated by road bumps and / or intervention by the driver in the vehicle movement by, for example, steering, braking, accelerating or gear changes serve.
  • the primary aim of the method described here is to dampen the vehicle-driven body vibrations or movements. It may be provided, for example, that the pressure and the rebound of the damper can be controlled separately and / or that a flow-through valve of the damper can not be adjusted.
  • the control and / or regulation of the damper is such that always the damper hardness, which is necessary for damping the movement of the structure, is determined.
  • the damper is continuously driven with the specific damper hardness, that is controlled and / or regulated.
  • the valve of the damper can thus be brought into the predetermined position by the damper hardness, as soon as this is possible. It is therefore not necessary first to wait for a specific time, for example the zero crossing of the compression travel speed, then to calculate the damper hardness and then to control the valve. Rather, the valve at the time in which the switching is possible to perform the switching operation and thus set the desired damper hardness. This can for example be done so that energization of the valve is tracked continuously. That's it
  • a setpoint value of the movement and / or at least one speed and / or at least one yaw rate and / or one acceleration shall be used.
  • the nominal value of the movement of the structure of the motor vehicle is typically equal to zero, since the aim of the control and / or regulation is to damp the movement of the structure as well as possible. However, it can also be provided that, depending on the current driving situation, the desired value is adapted to it and has a value not equal to zero. Additionally or alternatively, the speed, the rotation rate and / or the acceleration of the body movement are used. to realize the control and / or regulation of the damper.
  • the speed may, for example, be a lifting speed in a center of gravity of the motor vehicle and / or the rate of rotation a rolling rate and / or a pitching rate.
  • the acceleration may be in the form of a stroke acceleration in the center of gravity of the motor vehicle and / or a rotational acceleration, for example rolling acceleration and / or pitch acceleration.
  • the speed and / or the yaw rate and / or the acceleration is estimated.
  • the variables mentioned are estimated, since a control and / or regulation of the damper due to measured movement data of the vehicle or of the vehicle body would always follow the actual requirements.
  • the effective damping of the movement of the bodywork can only take place in the movement itself or, preferably, with a setting of the shock absorber before the movement occurs.
  • a detection with body movement sensors and dead times by signal transmission and processing would be too slow.
  • a further limitation may arise, for example, in that the valves of the damper must have reached their setting position before the start of a flow and therefore that the movement must already be known before the
  • the estimation should be carried out on the basis of at least one damper pressure and / or at least one value supplied by a control unit, in particular having an inertial sensor system.
  • Speed and / or yaw rate and / or acceleration are thus calculated from at least one pressure determined on the damper.
  • Damper internal estimation variables (for example damper force and / or damper speed) are first calculated from the damper pressure and, in a second step, estimated variables of the movement.
  • the variables can be supplied by a control unit, for example by a central control unit of the landing gear domain. This can be equipped, for example, with an inertial sensor. Due to the values known from inertial sensors, their future development can be estimated.
  • a development of the invention provides that at least two damper pressures are used for estimating, wherein one of the pressures in an upper damper chamber and the other is determined in a lower damper chamber. It can also be a (relative) change of the damper pressure or the damper pressures are evaluated. Means are provided for determining the damper pressure in both the upper and lower damper chambers. For example, the pressure in the upper damper chamber corresponds to the pressure of the pressure stage and the pressure in the lower damper chamber corresponds to the pressure of the rebound stage. Due to the thus existing damper pressures, the speed, the rotation rate and / or the acceleration or its future development, can be estimated.
  • a development of the invention provides that for controlling and / or regulating the damper of at least one sub-controller, a damper hardness is determined.
  • the sub-controller thus determines, for example based on the estimated values, the damper hardness necessary to dampen the movement of the body. It can be provided a plurality of parallel operating sub-controller.
  • the damping hardness can be, for example, in a value range from 0 to 1, where 0 denotes the softest and 1 the hardest setting of the damper.
  • the damper hardness is determined by means of the sub-regulator for each damper.
  • a development of the invention provides that the subcontroller is assigned at least one of the variables speed, yaw rate and acceleration.
  • Part governor thus has speed and / or rate of rotation and / or acceleration as an input variable and determines from it the damper hardness.
  • the speed is, for example, the speed of the lifting movement
  • the rate of rotation may be, for example, rolling movement or pitching motion.
  • three sub-controllers operating in parallel are provided, with each sub-controller being assigned either lifting movement, rolling movement or pitching motion.
  • a further development of the invention provides that a total damper hardness is determined from the damper hardness of the at least one partial controller.
  • Each governor generates an adjustment request for the damper.
  • This setting requirement that is, the damper hardness
  • the damper is at a downstream Ar- bitrier to a resulting setting requirement, the total damper hardness, summarized. This results in an associated damper hardness for each damper.
  • a development of the invention provides that the damper hardness and / or the
  • Total damper hardness includes settings for a compression and a rebound of the damper. Damper hardness and / or total damper hardness are each separately for the compression and rebound of the damper. Thus, the compression and rebound of the damper can be adjusted separately to a certain hardness (damper hardness and / or total damper hardness). For example, the
  • Degree of opening of a valve during the flow through the valve can not be adjusted. It is therefore calculated and set before the start of the current flow-through phase (pressure or train). Thus, the valve position for the pressure phase is already calculated and adjusted in the previous pulling phase.
  • the sub-controller has at least one situation-controlled standard controller, in particular P, PD, switching controller and / or anticipatory switching regulator.
  • the standard controllers can be encapsulated in calculation modules that have the same structure for all sub-controllers. The calculation of the damper hardness to be set takes place in such a calculation module.
  • the following calculation variants can be used:
  • K denotes the proportional gain, which specifically serves as a selectable application parameter for each subcontroller.
  • TD is the prediction time constant, which is also an adjustable application parameter.
  • the implementation of the PD controller is preferably time-discrete according to the following equation:
  • T is the sampling period and k is the current sampling step.
  • HärtexY P H arte when z> z mm
  • Hardness Y 0, if z ⁇ z min .
  • Anticipating switching regulator that is to say switching regulators with look-ahead: If the predicted value of the body movement variable z exceeds a limit value, then the damper hardness is set to a fixed value:
  • P ⁇ arte , TD and z m ⁇ n are adjustable application parameters .
  • Hardness Y P Hard , if z k + (TD / T) ⁇ z k - z k-1 )> z min
  • Hardness Y 0 when z k + (TD / T) - (z k - z k-1 ) ⁇ z mm .
  • Hardness x Y B (z), where z is the corresponding amount of motion.
  • the calculation is carried out according to one of the calculation variants described above.
  • the term hardness can stand for both the pressure stage (pressure x ⁇ instead of hardness x ⁇ ) and the rebound stage (traction x ⁇ instead of hardness x ⁇ ).
  • a development of the invention provides that the pressure and the rebound of the damper are controlled separately. It can thus be provided, for example, that the compression and rebound of each damper is associated with at least one sub-controller, which determines the corresponding damper hardness.
  • the invention further relates to a device for suspension control of a motor vehicle, in particular for carrying out the method according to the preceding embodiments, wherein at least one wheel suspension of a motor vehicle having an adjustable damper.
  • the damper (2,3,4,5) for damping a movement of a structure (38) of the motor vehicle (35) is continuously controlled and / or regulated and the control and / or regulation of the damper (2,3 , 4,5) is based on a desired value of the movement and / or at least one speed and / or at least one yaw rate and / or at least one acceleration, wherein the speed and / or the yaw rate and / or the acceleration is estimated and the estimate is based on is provided at least one damper pressure and / or at least one value provided by a, in particular via an inertial sensor system, provided control unit. So there is a constant or permanent taxes and / or rules.
  • the damper is a one-pipe damper. This has the advantage that can be estimated at Einrohrdämpfern regardless of damper force and damper speed and the damper path. For this one evaluates the mean pressure, which increases due to the penetration of the piston rod into the damper with increasing compression travel.
  • a development of the invention provides that the damper is assigned an evaluation unit, by means of which the damper can be controlled and / or regulated. Each damper thus has the evaluation unit, which serves the control and / or regulation.
  • a development of the invention provides a control unit which is connected to the evaluation unit via a data bus.
  • the control unit is, for example, an already existing control unit of the motor vehicle, for example the ESP control unit or the central control unit of the chassis domain. With the aid of the control unit, the movement of the body can be estimated, that is, no separate central control device is provided for the chassis control device.
  • the evaluation unit of the damper is connected to this control unit via a data bus, so that data can be exchanged between them.
  • the data include, for example, the damper hardness and / or the total damper hardness and / or values for the movement of the structure.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a device or a method for the suspension control of a motor vehicle
  • FIG. 2 shows a functional structure of the device and the method
  • FIG. 3 shows the motor vehicle (by way of example) and a coordinate system used with movement variables of a vehicle body
  • FIG. 4 shows a flow diagram for a block of the functional structure known from FIG. 2,
  • FIG. 5 shows a diagram for a subcontroller for a lifting movement
  • FIG. 6 shows a functional structure of the partial regulator for the lifting movement
  • FIG. 7 shows a diagram for a partial controller for a rolling movement for a damper arranged on a left side of the vehicle
  • FIG. 8 shows a diagram for the sub-regulator for the rolling movement for a damper arranged on a right side of the vehicle
  • FIG. 10 shows a functional structure of the partial regulator for the rolling movement, the damper being provided on the right side of the vehicle,
  • Figure 1 1 is a diagram for a sub-controller for a pitching movement, wherein the
  • Damper is provided on a front axle
  • FIG. 12 shows a diagram for the sub-pitch governor, wherein FIG
  • FIG. 13 shows a functional structure of the sub-regulator for pitching movement, wherein the
  • Figure 14 shows the functional structure of the sub-regulator for the pitching movement, wherein the damper is provided on the rear axle.
  • dampers 2, 3, 4 and 5 are provided, each damper being associated with a wheel (not shown) of a motor vehicle 35.
  • the dampers 2, 3, 4 and 5 are provided between the wheel and a body 38 of the motor vehicle 35, so are part of a suspension (e- b rose not shown).
  • Each variable damper has pressure sensors 6, a microprocessor 7, two output stages 8, by means of which in each case a valve drive 9 and via this a valve 10 can be actuated.
  • Each of the pressure sensors 6, the output stages 8, the valve drives 9 and the valves 10 are each a ner Switzerland- and a pressure stage of the damper 2 assigned.
  • One of the pressure sensors 6 thus serves to determine the pressure in the pressure stage, while the other of the pressure sensors 6 serves to determine the pressure in the rebound stage.
  • valve drive 9 and valve 10 respectively the hardness of the compression stage and / or the rebound of the damper 2 can be adjusted.
  • the power amplifiers 8 are controlled by the microprocessor 7, which evaluates both signals of the pressure sensors 6, and is connected via a data bus 1 1 with an existing control unit 12 of the motor vehicle 35 and exchanged with this data.
  • the control unit 12 is, for example, an ESP
  • the control unit 12 additionally receives data from a steering angle sensor 13, a sensor for determining the yaw rate and / or the lateral acceleration and / or a pressure sensor 15 for determining the pressure in a brake cylinder (not shown).
  • the control unit continues to receive data from an engine control 16 and a transmission control 17.
  • the engine control 16 can deliver, for example, the requested engine torque and / or an instantaneous rotational speed of a drive assembly of the motor vehicle 35.
  • the transmission control 17 notifies the control unit 12, for example, which gear is engaged and whether it is currently engaged
  • a global movement of the motor vehicle 35 - that is, a movement of a body 38 of the motor vehicle 35 - determined and determined a damper hardness from this global movement.
  • the microprocessor 7 of the damper 2, 3, 4 or 5 determines a local movement - which is excited, for example due to road bumps -, in particular from the data of the pressure sensors 6, and calculated from this also a damper hardness.
  • the term movement is here again representative of movement variables, such as speed and / or acceleration in different spatial directions.
  • the damper hardness from the global motion is transmitted from the controller 12 via the data bus 1 1 to the microprocessor 7. This determines the overall damping strength from the damper hardness for the local motion and the damper hardness for the global motion.
  • This total damping hardness is then adjusted by means of the output stage 8, the valve drive 9 and the valve 10 to the damper 2, 3, 4 or 5. there the damping hardness or the total damping hardness is determined in each case for the rebound and the pressure stage of the damper 2, 3, 4 or 5.
  • the pressure sensors 6, the microprocessor 7, the power amplifiers 8, the valve actuators 9 and the valves 10 of each damper 2, 3, 4, 5 are associated with the respective damper 2, 3, 4 or 5, so damper-local devices.
  • the control unit 12 is provided for evaluating the global movement of the motor vehicle 35 and therefore a central component. The global movement can therefore also be called a central movement.
  • the damper 2 is provided on the left front of the motor vehicle 35, the damper 3 front right, the damper 4 rear left and the rear right damper 5.
  • FIG. 2 shows a functional structure 18, as may be provided in the method according to the invention or the device according to the invention.
  • the motor vehicle 35, or its wheels and body 38, are symbolized by the box 19.
  • On the motor vehicle 35 act various factors, such as the driver - symbolized by the box 20 - and the road - symbolized by the box 21.
  • the respective influences are indicated by the arrows 22 and 22 '.
  • the wheels and the structure 38 of the motor vehicle 35 interact with the dampers 2, 3, 4 and 5, which are represented by the box 23, the interaction being symbolized by the arrow 24.
  • the box 20 thus symbolizes the influences that are caused by the driver of the motor vehicle 35, while the box 21 describes the road influences.
  • a first functional block 25 the influence of the driver (box 20) is used to estimate the global motion of the motor vehicle 35, that is, the body 38. This is done on the basis of the data available to the control unit 12 from the steering angle sensor 13, the sensor 14, the pressure sensor 15, the engine control 16 and / or the transmission control 17.
  • the first functional block 25 provides quantities of global motion, such as roll angle, roll rate, roll acceleration and / or pitch angle, pitch rate, pitch acceleration and / or yaw rate, yaw rate, roll acceleration.
  • the Quantities estimated in the first functional block 25 are forwarded to the second functional block 26.
  • the requirements for the setting of the damper for the compression and rebound of the four dampers 2, 3, 4 and 5 are determined from the estimated sizes. For example, in a predicted roll to the right, the compression of the dampers 3 and 5 on the right side of the motor vehicle 35 and the rebound of the damper 2 and
  • the damping hardness from the global movement is now available for the compression and rebound stages of the dampers 2, 3, 4 and 5 respectively.
  • a third functional block 27 is a movement of the damper 2, 3, 4 and
  • the pressure level is a pressure p above and the rebound a pressure p down assigned.
  • the damper movement is described for example by the sizes damper speed and / or damper travel (compression travel).
  • they are first of all conditioned, that is, possibly corrected by an offset and / or filtered, in order to suppress measurement noise. In this case, for example, the vertical speed at the body-side attachment point of the damper 2, 3, 4 and 5 estimated.
  • the estimated from the pressure signals damper movement variables and / or the damper force are in a fourth functional block 28 and a fifth
  • Function block 29 further processed.
  • a roadway-dependent determination of the damper hardness is made on the basis of the damper movement variables and / or the damper force. This means that the damper hardness is determined by the local motion. Out-of-sump sizes are not used in this determination. Rule goals are the
  • Suitable description variables for the movement of the vehicle body 38 are, for example, the lifting speed v z in the center of gravity of the body 38, the roll rate dt phl and the pitch rate dt the ta-
  • the aggregation takes place, for example, according to the equations
  • v x ⁇ denote the vertical speed at the body-side attachment point of the respective damper 2, 3, 4 and 5, b the track width and L the wheelbase.
  • FL stands for the front left damper, FR front right, RL rear left and RR rear right.
  • the sixth function block 30 has setpoint values 33 of the body movement (typically equal to 0) as input values and the estimated body movement quantities derived from the fifth function block 29, for example v z , dtp h , and dW a . From these input variables, the sixth function block 30 determines a damper hardness, each separated according to tensile and compression stage. Analogous to the second functional block 26, the sixth functional block 30 thus determines the damper hardness which is necessary in order to dampen the global movement of the motor vehicle 35 or its structure 38.
  • a seventh functional block 31 serves to combine the damper hardness determined in the second functional block 26 and the sixth functional block 30 into a damper hardness. This combination takes place separately for train and compression stage of the damper 2, 3, 4 and 5 separately. This is now in the seventh functional block 31 before a damper hardness, which can serve to damp the global motion.
  • This eighth function block 38 thus has as input variables the damper hardness, which is from the local
  • the fifth function block 29, the sixth function block 30 and the seventh function block 31 are performed in the control unit 12, which belongs, for example, to an already existing drive stabilization system (for example ESP).
  • the integration of said functional blocks 29, 30, 31 in an existing central control unit of the landing gear domain is also suitable. If this central control unit has an expanded inertial sensor system with measurement of the stroke acceleration a z , the roll rate dt phl and the pitch rate dW a , the fifth function block 29, which carries out the calculation of the body movement variables, can be omitted.
  • the third functional block 27, the fourth functional block 28 and the eighth functional block 32 can be implemented in the microprocessor 7 of the dampers 2, 3, 4 and 5.
  • FIG. 3 shows the motor vehicle 35 and an associated coordinate system, characterized by the axes x, y, z, where x denotes the longitudinal axis, y the transverse axis and z the vertical axis of the motor vehicle 35.
  • a rotation about the axis x is referred to as a roller (represented by the arrow 36) and takes place at a roller speed dt phl .
  • a rotation about the axis y is referred to as pitching (see arrow 37) and takes place correspondingly at a pitching speed dt theta .
  • a movement of the motor vehicle 35 or a body 38 of the motor vehicle 35 is referred to as a stroke and takes place at a lifting speed v z .
  • Estimates of movement of the excavator 38 are determined by an algorithm of pressures determined at the dampers 2, 3, 4, and 5. For this purpose, in each case the pressure in an upper and a lower chamber (not shown) of the damper 2, 3, 4 or 5 is determined by means of the pressure sensors 6. From the pressures, damper-internal estimates (eg, damper force or damper speed) are first calculated, and in a second step, the estimates of movement of the structure 38.
  • the movement quantities of the body 38 can also be taken from a central control unit of the chassis domain, which is equipped, for example, with an extended inertial sensor system.
  • FIG. 4 shows the internal structure of the sixth functional block 30 in the form of a flowchart.
  • the function block 30 is divided into three sub-controllers 39, 40 and 41.
  • the lifting speed v z is in the center of gravity of the structure 38
  • the roll speed dt phl is at an input 44 of the sub-controller 41.
  • the sub-controllers 39, 40 and 41 determine the required damper hardness for their respective input variable in order to counteract the respective input variable.
  • the sub-controller 39 outputs at its outputs 45 and 45 'from the damper hardness for the compression stage (output 45) and the rebound stage (output 45'), which counteract the lifting movement in the form of v z .
  • the sub-controllers 40 and 41 at the outputs 46, 46 ', 47 and 47' from the damper hardening for the compression and rebound stage, which counteract the rolling movement or the pitching movement.
  • the outputs 45, 45 ', 46, 46', 47 and 47 ' are connected to an arbiter 48, which provides the damper hardening of the outputs 45, 45', 46, 46 ', 47 and 47' to a resultant setting request, ie Ge - total silencer hardness, summarized and these at an output 49 ( total pressure ) or 49 '(train GeS amt) outputs.
  • the sixth functional block 30 shown in FIG. 4 is in the form of a calculation module 50, which is provided for each of the dampers 2, 3, 4 and 5.
  • the sub-controllers 39, 40 and 41 comprise standard controllers (for example P, PD, switching regulators or anticipatory switching regulators). These standard controllers are encapsulated in the calculation module 50, with the same structure being provided for all sub-controllers 39, 40 and 41.
  • the calculation of the damping hardening or total damping hardening applied to the outlets 49, 49 'takes place continuously, whereby the valves 10 of the dampers 2, 3, 4 and 5 are also continuously driven separately according to the total damping hardening for compression and rebound.
  • Sub-controller 39 will be discussed below with reference to FIGS. 5 and 6, to the sub-controller 40 with reference to FIGS. 7, 8, 9 and 10 and FIG the sub-controller 41 with reference to the figures 1 1, 12, 13 and 14th
  • the sub-controller 39 is used to calculate the damper hardness according to, for example, the lifting speed v z .
  • the lifting speed is merely representative of a movement amount of the structure 38.
  • a positive value of v z denotes a lifting movement upwards.
  • the control objective is the lowest possible lifting speed v z , ideally this value should be zero.
  • the lifting speed v z is plotted against a damper speed v D.
  • the sign convention applies here, v D > 0: compression, v D ⁇ 0: rebound.
  • Damper 2, 3, 4 and 5 therefore be set to maximum soft. It therefore applies:
  • a second quadrant 52 (v D ⁇ 0 and v z > 0) the damper 2, 3, 4 or 5, which is in rebound (v D ⁇ 0), exerts a downward force on the Structure 38 off. This force is desirable because the assembly 38 moves up (v z > 0).
  • the rebound stages of all four dampers 2, 3, 4 and 5 should therefore be set hard:
  • a third quadrant 53 (v D ⁇ 0 and v z ⁇ 0), the damper 2, 3, 4 or 5, which is in the rebound stage (v D ⁇ 0) exerts a downward force on the superstructure 38 , This force is undesirable because the structure 38 moves down anyway (v z ⁇ 0).
  • the rebound stages of all four dampers 2, 3, 4 and 5 should therefore be set to be as soft as possible:
  • a fourth quadrant 54 (v D > 0 and v z ⁇ 0), the damper 2, 3, 4 or 5, which is in the compression stage (v D > 0) exerts an upward force on the body 38 , This force is desirable because the assembly moves down (v z ⁇ 0).
  • the pressure levels of all four dampers 2, 3, 4 and 5 should therefore be set hard.
  • the control parameters or application parameters of the sub-controller 39 may be the same or different for all four dampers 2, 3, 4 and 5.
  • the dampers provided on an axis have the same control parameters.
  • it is often only possible to switch over the dampers 2, 3, 4 and 5 from the first quadrant 51 to the second quadrant 52 and vice versa or from the third quadrant 53 to the fourth quadrant 54, while switching over between the first quadrant 51 and the fourth quadrant 54 and vice versa or between the second quadrant 52 and the third quadrant 53 and vice versa is not possible.
  • This results from the fact that switching is provided only for small damper speeds v D , preferably v D 0.
  • FIG. 6 shows the structure of the partial controller 39.
  • the input variable for example the lifting speed v z, is located at an input 55 of the partial controller 39 at.
  • outputs 56 and 57 respectively the damper hardnesses for pressure stage (output 56) and rebound (output 57) are output.
  • the output 56 is either set equal to zero (box 58) or equal to B (-v z ) corresponding to boxes 59 and 59 ', depending on whether the lift speed v z is greater or lesser than zero.
  • the switching takes place as shown in the boxes 60 and 60 '.
  • the roll speed dt ph ⁇ is plotted against the damper speed v D with the already described sign convention.
  • the rolling speed is merely representative of a movement amount of the rolling movement.
  • a positive value indicates a roll to the right.
  • the control goal is a minimum possible rolling speed dtp h i, ideally the value should be zero.
  • a third quadrant 65 (v D ⁇ 0 and dt ph , ⁇ 0), the left damper 2 or 4, which is in rebound (v D ⁇ 0), exerts a downward force on the structure 38.
  • the resulting leftward moment is undesirable because the assembly 38 moves to the left anyway (dt phl ⁇ 0).
  • the rebound stages of the dampers 2 and 4 should therefore be set to be maximally soft:
  • a third quadrant 69 (v D ⁇ 0 and dt ph ⁇ ⁇ 0), the right damper 3 or 5, which is in rebound (v D ⁇ 0), exerts a downward force on the body 38.
  • the resulting rightward moment is desirable as the assembly moves to the left (dt phl ⁇ 0).
  • the rebound stages of the dampers 3 and 5 should therefore be set hard.
  • FIG. 9 describes the structure of the partial regulator 40 for the rolling movement of the structure 38 for the dampers 2 and 4 on the left side of the motor vehicle.
  • a size for the rolling motion such as the
  • the damper hardness for a pressure stage (output 72) and a rebound stage (output 73) are output by the sub-controller 40.
  • the output 72 is, depending on whether the scroll speed dt ph i is greater than or less than zero, either set equal to zero (KAS th 74) or equal to B (-dt phl) corresponding to the boxes 75 and 75 '. The switching takes place as shown in the boxes 76 and 76 '.
  • FIG. 10 shows the structure of the sub-controller 40 for the dampers 3 and 5 on the right side of the vehicle.
  • an input 80 has a size which describes the rolling movement of the assembly 38.
  • the damper hardness for the compression stage (output 81) and the rebound stage (output 82) for the dampers 3 and 5 are output.
  • the output 81 is, depending on whether the rolling speed dt phl is less than or greater than zero, either set equal to zero (box 84) or equal to B (dt ph ⁇ ) corresponding to the box 83.
  • the switching takes place as in the boxes 85 and 85th 'presented.
  • FIGs 1 1 and 12 show diagrams for the sub-controller 41.
  • a size corresponding to the pitching process for example the pitching speed dt theta
  • FIG. 11 shows a diagram for the dampers 2 and 3 on a front axle of the motor vehicle and in FIG. 12 for the dampers 4 and 5 on a rear axle of the motor vehicle.
  • a positive value of the pitching speed dt theta denotes a forward pitching motion.
  • a first quadrant 89 in the diagram of FIG. 11 (v D > 0 and dt theta > 0), the front damper 2 or 3, which is located in the compression stage (v D > 0), exerts an upward direction Force on the body 38.
  • the resulting rearward moment is desirable as the assembly 38 moves forward (dt theta > 0).
  • the pressure levels of the dampers 2 and 3 should therefore be set hard.
  • a third quadrant 91 (v D ⁇ 0 and dt theta ⁇ 0), the front damper 2 or 3, which is in rebound (v D ⁇ 0), exerts a downward force on the superstructure 38.
  • the resulting forward moment is desirable as the assembly 38 moves rearwardly (dt theta ⁇ 0).
  • the rebound stages of the dampers 2 and 3 should therefore be set hard:
  • FIG. 12 shows the diagram for the partial controller 41 and the dampers 4 and 5 on a rear axle of the motor vehicle.
  • a first quadrant 93 (v D > 0 and dt theta > 0)
  • the rear damper 4 or 5 which is in the compression stage (v D > 0) exerts an upward force on the assembly 38.
  • the resulting forward moment is undesirable because the assembly 38 moves forward anyway (dt theta > 0).
  • a second quadrant 94 (v D ⁇ 0 and dt the ta > 0), the rear damper 4 or 5 exerts a downward force on the body 38 in rebound (v D ⁇ 0). The resulting rearward moment is desirable as the assembly 38 moves forward (dtt h eta> 0).
  • the rebound stages of the dampers 4 and 5 should therefore be set:
  • a third quadrant 95 (v D ⁇ 0 and dt theta ⁇ 0), the rear damper 4 or 5, which is in rebound (v D ⁇ 0), exerts a downward force on the structure 38.
  • the resulting rearward moment is undesirable since the assembly 38 moves backward anyway (dt theta ⁇ 0).
  • the rebound stages of the dampers 4 and 5 should therefore be set to be as soft as possible:
  • FIGS. 5, 7 and 8 there is merely a transition between the first quadrants 89, 93 and second quadrants 90, 94 and vice versa, and between the third quadrants 91, 95 and the fourth quadrants 92, 96, respectively and vice versa possible.
  • the transition between the first quadrants 89, 93 and the fourth quadrants 92, 96 and the transition between the second quadrants 90, 94 and the third quadrants 91, 95 is not possible.
  • Figures 13 and 14 describe the structure of pitch regulator 41 for pitching motion.
  • FIG. 13 shows the situation for the dampers 2 and 3 on a front axle of the motor vehicle and in FIG. 14 for the dampers 4 and 5 on a rear axle of the motor vehicle.
  • FIG. 13 describes the structure of the sub-regulator 41 for pitching movement of the superstructure 38 for the dampers 2 and 3 on the front axle of the motor vehicle 35.
  • an entrance 97 there is a size for the pitching movement, for example the pitching speed dt theta .
  • outputs 98 and 99 of the sub-controller 41 respectively the damper hardness for a compression stage (output 98) and a rebound
  • Output 99 is output.
  • the output 98 is set either equal to zero (box 101) or equal to B (dt theta ) corresponding to box 100, depending on whether the pitching speed dW a is less than or greater than zero.
  • the switching occurs as in boxes 102 and 102 'presented.
  • B (-dt ph ⁇ ) corresponding to the boxes 104 and 104 ') or zero (corresponding to the box 103) is present at the output 99.
  • the switching takes place according to the boxes 105 and 105 '.
  • FIG. 14 shows the structure of the partial regulator 41 for the dampers 4 and 5 on the
  • Rear axle of the motor vehicle 35 As in the example shown in Figure 13 is at an input 106 to a size that describes the pitching motion of the structure 38.
  • the damper hardness for the compression stage (output 107) and the rebound stage (output 108) for the dampers 4 and 5 are output.
  • the output 107 is either set equal to zero (box 109) or equal to B (-dt theta ) corresponding to the boxes 1 1 and 1 10 ', depending on whether the pitching speed dW a is greater or lesser than zero.
  • the switching takes place as shown in the boxes 1 1 1 and 1 1 1 '.
  • the three sub-controllers 39, 40 and 41 each calculate a damper hardness for the compression and rebound stages.
  • Hardness x ⁇ max (hardness XY H , hardness x ⁇ _ w , hardness x ⁇ _ N )
  • hardness is representative of pressure or tension.
  • a sum-like link such as
  • Hardness XY j hardness XY H + hardness x ⁇ _ w - hardness XY H - hardness 1
  • XY-W hardness x ⁇ hardness XY j + hardness x ⁇ _ N - hardness XY j ⁇ hardness ⁇ XY N
  • hardness can here stand for one of the compression or rebound damping value assigned.
  • hardness x ⁇ j is an internal intermediate result that does not leave the arbitrator.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fahrwerkregelung eines Kraftfahrzeugs (35), wobei mindestens eine Radaufhängung des Kraftfahrzeugs (35) einen verstellbaren Dämpfer (2, 3, 4, 5) aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass die Härte des Dämpfers (2, 3, 4, 5) zur Dämpfung einer Bewegung eines Aufbaus (38) des Kraftfahrzeugs (35) gesteuert und/oder geregelt wird, wobei das Steuern und/oder Regeln des Dämpfers (2, 3, 4, 5) kontinuierlich erfolgt und zum Steuern und/oder Regeln des Dämpfers (2, 3, 4, 5) ein Sollwert der Bewegung und/oder mindestens eine Geschwindigkeit und/oder mindestens eine Drehrate und/oder mindestens eine Beschleunigung herangezogen wird, wobei die Geschwindigkeit und/oder die Drehrate und/oder die Beschleunigung geschätzt wird und das Schätzen auf Basis mindestens eines Dämpferdrucks und/oder mindestens eines von einem, insbesondere über eine Inertialsensorik verfügenden, Steuergerät gelieferten Werts durchgeführt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Fahrwerkregelung eines Kraftfahrzeugs (35).

Description

Beschreibung
VERFAHREN SOWIE VORRICHTUNG ZUR KONTINUIERLICHEN DAMPERREGLUNG EINES
FAHRWERKS Titel WOBEI DIE BEWEGUNG DES KRAFTFAHRZEUGS HIERZU GESCHÄTZT WIRD
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fahrwerkregelung eines Kraftfahrzeugs, wobei mindestens eine Radaufhängung des Kraftfahrzeugs einen verstellbaren Dämpfer aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Fahrwerkregelung eines Kraftfahrzeugs.
Stand der Technik
Verfahren zur Fahrwerkregelung eines Kraftfahrzeugs sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise beschreibt die DE 41 12 004 C2 ein Verfahren zur Ansteuerung eines in seiner Dämpfungscharakteristik wenigstens zweistufig verstellbaren Dämpfers eines Kraftfahrzeugs. Der Dämpfer weist zu diesem
Zweck wenigstens ein zur Verstellung der Dämpfungscharakteristik verstellbares Dämpfungsventil auf, wobei die zur Optimierung der Eigenschaften des Kraftfahrzeugs zu tätigenden Umschaltungen zwischen den Dämpfungscharakteristiken davon abhängen, ob sich der Dämpfer in einer Druck- oder in einer Zugstufe befindet. In der Druckstufe wird ein Dämpferkolben in ein Dämpferrohr des
Dämpfers hinein- und in der Zugstufe herausbewegt. Dabei wird der Dämpfer so angesteuert, dass zum Einen der Fahrsicherheit Rechnung getragen wird und zum Anderen den Insassen oder einer stoßempfindlichen Zuladung des Fahrzeugs ein möglichst hoher Reisekompfort ermöglicht wird. Das dabei verwendete Regelkonzept zieht einen inertialen Fixpunkt heran und baut auf der modellhaften
Vorstellung eines an der Fahrzeugaufbaumasse angreifenden Dämpfer- und/oder Federungssystems auf. Es erfolgt also eine Dämpfung der Bewegung des Fahrzeugaufbaus. Die Härte des Dämpfers, das heißt der Dämpfungsgrad, wird dabei so eingestellt, dass die Bewegung des Fahrzeugaufbaus abgedämpft wird. Idealerweise soll ein Umschalten der Dämpfungscharakteristik im Bereich eines Nulldurchgangs der Einfederweggeschwindigkeit des Dämpfers durchge- führt werden. Die Einfederweggeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der sich der Kolben des Dämpfers gegenüber dem Dämpferrohrs bewegt. Gemäß der DE 41 12 004 C2 ist vorgesehen, die Dämpfercharakteristik nur dann zu verstellen, wenn der Dämpfer sich in der Druckstufe befindet. Damit soll eine Ver- besserung bezüglich der Umschaltgeräusche erreicht werden. Dies ist im Falle des in der DE 41 12 004 C2 beschriebenen Verfahrens notwendig, da eine tatsächliche Umschaltung der Dämpfungscharakteristik stets einer gewünschten Umschaltung hinterherläuft. Damit erfolgt die Umschaltung möglicherweise zu einem Zeitpunkt, in welchem das Umschalten zu den Umschaltgeräuschen führt, da die Einfederweggeschwindigkeit bereits wieder von Null unterschiedlich ist.
Das demzufolge vorgesehene Umschalten lediglich in der Druckstufe verhindert jedoch ein schnelles Ansteuern des Dämpfers. Damit wird Verminderung der Umschaltgeräusche die Qualität der Dämpfung herabgesetzt.
Offenbarung der Erfindung
Demgegenüber weist das Verfahren zur Fahrwerkregelung mit in Anspruch 1 genannten Merkmalen den Vorteil auf, dass eine sehr gute Dämpfungswirkung eines Aufbaus des Kraftfahrzeugs erzielt wird und gleichzeitig das Problem der Umschaltgeräusche vermieden wird. Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem die Härte des Dämpfers zur Dämpfung einer Bewegung eines Aufbaus des Kraftfahrzeugs gesteuert und/oder geregelt wird, wobei das Steuern und/oder Regeln des Dämpfers kontinuierlich erfolgt und zum Steuern und/oder Regeln des Dämpfers ein Sollwert der Bewegung und/oder mindestens eine Geschwindigkeit und/oder mindestens eine Drehrate und/oder mindestens eine Beschleunigung herangezogen wird, wobei die Geschwindigkeit und/oder die Drehrate und/oder die Beschleunigung geschätzt wird und das Schätzen auf Basis mindestens eines Dämpferdrucks und/oder mindestens eines von einem, insbesondere über eine Inertialsensorik verfügenden, Steuergerät gelieferten Werts durchgeführt wird. Dabei soll der volle Funktionsumfang eines Verstelldämpfersystems realisiert werden. So soll das Verfahren zur Dämpfung von Aufbaubewegungen (Hubbewegung, Rollbewegung, Gierbewegung, Nickbewegung), die angeregt werden durch Fahrbahnunebenheiten und/oder Eingriffe des Fahrers in die Fahrzeugbewegung durch beispielsweise Lenken, Bremsen, Beschleunigen oder Gangwechseln, dienen. Primär zielt das hier beschriebene Verfahren jedoch auf die Dämpfung fahrbahnerregter Aufbauschwingungen beziehungsweise - bewegungen ab. Dabei kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Druck- und die Zugstufe des Dämpfers getrennt angesteuert werden können und/oder dass ein durchströmtes Ventil des Dämpfers nicht verstellt werden kann. Das Steuern und/oder Regeln des Dämpfers erfolgt so, dass stets die Dämpferhärte, die zum Dämpfen der Bewegung des Aufbaus notwendig ist, bestimmt wird.
Auch wird der Dämpfer kontinuierlich mit der bestimmten Dämpferhärte angesteuert, das heißt gesteuert und/oder geregelt. Das Ventil des Dämpfers kann also in die durch die Dämpferhärte vorgegebene Position gebracht werden, sobald dies möglich ist. Es muss also nicht zunächst ein bestimmter Zeitpunkt - bei- spielsweise der Nulldurchgang der Einfederweggeschwindigkeit - abgewartet werden, dann die Berechnung der Dämpferhärte durchgeführt und anschließend das Ventil angesteuert werden. Vielmehr kann das Ventil zu dem Zeitpunkt, in dem das Umschalten möglich ist, den Umschaltvorgang durchführen und somit die gewünschte Dämpferhärte einstellen. Dies kann beispielsweise so erfolgen, dass eine Bestromung des Ventils kontinuierlich nachgeführt wird. Dabei ist das
Nachführen auch während der (hydraulischen) Durchströmung des Ventils vorgesehen. Aus dem Stand der Technik ist es lediglich bekannt, das Ventil in der Nähe des Nulldurchgangs der Dämpfergeschwindigkeit anzusteuern, um akustische Beeinträchtigungen zu vermeiden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich also eine Vorrichtung zur Fahrwerkregelung eines Kraftfahrzeugs umsetzen, die eine gute Dämpfung der Bewegung des Aufbaus realisiert, aber gleichzeitig die Umschaltgeräusche des Dämpfers minimiert. Die Bezeichnung Bewegung steht hier stellvertretend für Bewegungsgrößen, wie beispielsweise Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung in verschiedene Raumrichtungen. Das bedeutet, dass auch eine Richtung der Geschwindigung und/oder Beschleunigung erfasst sein kann.
Zum Steuern und/oder Regeln des Dämpfers soll ein Sollwert der Bewegung und/oder mindestens eine Geschwindigkeit und/oder mindestens eine Drehrate und/oder eine Beschleunigung herangezogen werden. Der Sollwert der Bewegung des Aufbaus des Kraftfahrzeugs ist typischerweise gleich Null, da das Ziel des Steuerns und/oder Regeins darin besteht, die Bewegung des Aufbaus möglichst gut zu dämpfen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit von der momentanen Fahrsituation der Sollwert an diese angepasst wird und einen Wert ungleich Null aufweist. Zusätzlich oder alternativ wird die Geschwindigkeit, die Drehrate und/oder die Beschleunigung der Aufbaubewegung verwen- det, um das Steuern und/oder Regeln des Dämpfers zu realisieren. Die Geschwindigkeit kann beispielsweise eine Hubgeschwindigkeit in einem Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs und/oder die Drehrate eine Rollrate und/oder eine Nickrate sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Beschleunigung in Form einer Hub- beschleunigung im Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs und/oder eine Drehbeschleunigung, beispielsweise Rollbeschleunigung und/oder Nickbeschleunigung, sein.
Auch ist vorgesehen, dass die Geschwindigkeit und/oder die Drehrate und/oder die Beschleunigung geschätzt wird. Die genannten Größen werden abgeschätzt, da eine Steuerung und/oder Regelung des Dämpfers aufgrund gemessener Bewegungsdaten des Fahrzeugs beziehungsweise des Fahrzeugaufbaus stets den tatsächlichen Anforderungen hinterherlaufen würde. Die wirkungsvolle Dämpfung der Bewegung des Aufbaus kann nur in der Bewegung selbst erfolgen bezie- hungsweise vorzugsweise mit einer Einstellung des Dämpfers bevor die Bewegung auftritt. Eine Erkennung mit Aufbaubewegungssensoren und Totzeiten durch Signalübertragung und -Verarbeitung wäre dafür zu langsam. Eine weitere Einschränkung kann sich beispielsweise dadurch ergeben, dass die Ventile des Dämpfers vor dem Beginn einer Durchströmung ihre Stellposition erreicht haben müssen und dass daher die Bewegung bereits bekannt sein muss, bevor die
Durchströmung (verursacht durch die Bewegung) auftritt. Das Abschätzen erfolgt vorausschauend, es wird also abgeschätzt, wie sich die genannten Größen zukünftig entwickeln.
Zusätzlich soll das Schätzen auf Basis mindestens eines Dämpferdrucks und/oder mindestens eines von einem, insbesondere über einer Inertialsensorik verfügenden, Steuergerät gelieferten Werts durchgeführt werden. Geschwindigkeit und/oder Drehrate und/oder Beschleunigung werden also aus mindestens einem Druck berechnet, der an dem Dämpfer bestimmt wird. Aus dem Dämpfer- druck werden zunächst dämpferinterne Schätzgrößen (beispielsweise Dämpferkraft und/oder Dämpfergeschwindigkeit) und in einem zweiten Schritt Schätzgrößen der Bewegung berechnet. Zusätzlich oder alternativ können die Größen von einem Steuergerät geliefert werden, beispielsweise von einem Zentralsteuergerät der Fahrwerk-Domäne. Dieses kann dazu beispielsweise mit einer Inertialsenso- rik ausgerüstet sein. Aufgrund der aus der Inertialsensorik bekannten Werte kann deren zukünftige Entwicklung abgeschätzt werden. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mindestens zwei Dämpferdrücke zum Schätzen verwendet werden, wobei einer der Drücke in einer oberen Dämpferkammer und der andere in einer unteren Dämpferkammer bestimmt wird. Es kann auch eine (relative) Änderung des Dämpferdrucks beziehungsweise der Dämpferdrücke ausgewertet werden. Es sind Mittel vorgesehen, um den Dämpferdruck sowohl in der oberen als auch in der unteren Dämpferkammer zu bestimmen. Dabei entspricht der Druck beispielsweise in der oberen Dämpferkammer dem Druck der Druckstufe und der Druck in der unteren Dämpferkam- mer dem Druck der Zugstufe. Aufgrund der somit vorliegenden Dämpferdrücke kann die Geschwindigkeit, die Drehrate und/oder die Beschleunigung beziehungsweise deren zukünftige Entwicklung, abgeschätzt werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zum Steuern und/oder Regeln des Dämpfers von mindestens einem Teilregler eine Dämpferhärte bestimmt wird. Der Teilregler bestimmt also, beispielsweise auf Grundlage der geschätzten Werte, die Dämpferhärte, die notwendig ist, um die Bewegung des Aufbaus zu dämpfen. Es können mehrere parallel arbeitende Teilregler vorgesehen sein. Die Dämpferhärte kann sich beispielsweise in einem Wertebereich von 0 bis 1 bewe- gen, wobei 0 die weichste und 1 die härteste Einstellung des Dämpfers bezeichnet. Vorzugsweise wird für jeden Dämpfer die Dämpferhärte mittels des Teilreglers bestimmt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass dem Teilregler mindestens eine der Größen Geschwindigkeit, Drehrate und Beschleunigung zugeordnet wird. Der
Teilregier weist also Geschwindigkeit und/oder Drehrate und/oder Beschleunigung als Eingangsgröße auf und bestimmt daraus die Dämpferhärte. Die Geschwindigkeit ist beispielsweise die Geschwindigkeit der Hubbewegung, die Drehrate kann beispielsweise Rollbewegung oder Nickbewegung sein. Vorzugs- weise sind drei parallel arbeitende Teilregler vorgesehen, wobei jedem Teilregler entweder Hubbewegung, Rollbewegung oder Nickbewegung zugewiesen ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass aus der Dämpferhärte des mindestens einen Teilreglers eine Gesamtdämpferhärte bestimmt wird. Jeder TeN- regier erzeugt eine Stellanforderung für den Dämpfer. Diese Stellanforderung, das heißt die Dämpferhärte, der Dämpfer wird an einem nachgeschalteten Ar- bitrierer zu einer resultierenden Stellanforderung, der Gesamtdämpferhärte, zu- sammengefasst. Damit ergibt sich für jeden Dämpfer eine ihm zugeordnete Gesamtdämpferhärte.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Dämpferhärte und/oder die
Gesamtdämpferhärte Einstellungen für eine Druck- und eine Zugstufe des Dämpfers umfassen. Dämpferhärte und/oder Gesamtdämpferhärte liegen jeweils getrennt für die Druck- und die Zugstufe des Dämpfers vor. Somit kann die Druck- und die Zugstufe des Dämpfers getrennt auf eine bestimmte Härte (Dämpferhär- te und/oder Gesamtdämpferhärte) eingestellt werden. Beispielsweise kann der
Grad der Öffnung eines Ventils während der Durchströmung des Ventils nicht verstellt werden. Er wird deshalb bereits vor Beginn der aktuellen Durchströmungsphase (Druck oder Zug) berechnet und eingestellt. So wird die Ventilstellung für die Druckphase bereits in der vorhergehenden Zugphase berechnet und eingestellt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Teilregler mindestens einen situationsgesteuerten Standardregler, insbesondere P-, PD-, Schaltregler und/oder antizipierenden Schaltregler aufweist. Die Standardregler können in Be- rechnungsmodule gekapselt werden, die für alle Teilregler die gleiche Struktur aufweisen. Die Berechnung der einzustellenden Dämpferhärte erfolgt in einem solchen Berechnungsmodul. Dabei können folgende Berechnungsvarianten verwendet werden:
a) P-Regler: Zur Berechnung der Dämpferhärte zieht man den aktuellen Schätzwert der Bewegung heran. Dies geschieht im Sinne einer P-Regelung. Das Regelgesetz lautet hier:
HärtexY = K ■ z
Dabei bezeichnet K die Proportionalverstärkung, die spezifisch für jeden Teilregler als wählbarer Applikationsparameter dient.
b) PD-Regler: Da die Einstellung der Dämpferhärte bereits am Ende der vorher- gehenden Druck- oder Zugphase erfolgt, empfiehlt sich eine Vorhersage der zu erwartenden Aufbau beweg ungsgröße im Sinne einer PD-Regelung: HärtβxY = K ■ (z + TD ■ dz / dt).
Hier ist TD die Vorhersagezeitkonstante, die ebenfalls ein einstellbarer Applikati- onsparameter ist. Die Implementierung des PD-Reglers erfolgt vorzugsweise zeitdiskret gemäß der nachfolgenden Gleichung:
Härteχγ,k = K ■ (zk + (TD / T) ■ zk- zk-1)).
Dabei bezeichnet T die Abtastperiode und k den aktuellen Abtastschritt.
c) Schaltregler: Wenn die geschätzte Aufbaubewegungsgröße z einen Grenzwert überschreitet, dann wird die Dämpferhärte auf einen festen Wert gesetzt:
HärtexY = PHarte, wenn z > zmm,
HärtexY = 0, wenn z < zmιn.
PHarte und zmιn sind dabei einstellbare Applikationsparameter.
d) Antizipierender Schaltregler, das heißt Schaltregler mit Vorausschau: Wenn der Vorhersagewert der Aufbaubewegungsgröße z einen Grenzwert überschreitet, dann wird die Dämpferhärte auf einen festen Wert gesetzt:
HärtexY = PHarte, wenn z + TD ■ dz / dt > zmιn, HärtexY = 0, wenn z + TD ■ dz / dt < zmιn.
Pπarte, TD und zmιn sind einstellbare Applikationsparameter. Auch hier bietet sich eine zeitdiskrete Implementierung an:
HärtexY = PHarte, wenn zk + (TD / T) ■ zk- zk-1) > zmιn
HärtexY = 0, wenn zk + (TD / T)-(zk- zk-1) < zmm.
Generell steht z bei den vorstehenden Ausführungen zu den verschiedenen Reglervarianten für die entsprechende Bewegungsgröße, das heißt, die Geschwin- digkeit und/oder Drehrate und/oder Beschleunigung. Nachfolgend der beschrie- benen Bestimmung der Dämpferhärte Härtexγ wird diese auf einen zulässigen Wertebereich [0,1] begrenzt. Dies geschieht gemäß der Vorschrift
HärteXγ = max (HärteXγ, 0), HärtexY = min (HärteXγ,1 ).
Die vorstehend beschriebenen Berechnungsvorschriften werden im Folgenden durch die Gleichung HärtexY = B(z) abgekürzt, wobei für z die entsprechende Bewegungsgröße eingesetzt wird. Die Berechnung erfolgt dabei entsprechend einer der vorstehend beschriebenen Berechnungsvarianten. Der Ausdruck Härte kann sowohl für die Druckstufe (Druckxγ anstatt Härtexγ) als auch die Zugstufe (Zugxγ anstatt Härtexγ) stehen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Druck- und die Zugstufe des Dämpfers getrennt angesteuert werden. Es kann also beispielsweise vorgesehen sein, dass Druck- und Zugstufe jedes Dämpfers mindestens einem Teilregler zugeordnet ist, der die entsprechende Dämpferhärte bestimmt.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Fahrwerkregelung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den vorstehenden Ausführungen, wobei mindestens eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs einen verstellbaren Dämpfer aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass der Dämpfer (2,3,4,5) zur Dämpfung einer Bewegung eines Aufbaus (38) des Kraftfahrzeugs (35) kontinuierlich gesteuert und/oder geregelt ist und die Steuerung und/oder Regelung des Dämpfers (2,3,4,5) auf einem Sollwert der Bewegung und/oder mindestens einer Geschwindigkeit und/oder mindestens einer Drehrate und/oder mindestens einer Beschleunigung basiert, wobei die Geschwindigkeit und/oder die Drehrate und/oder die Beschleunigung geschätzt ist und die Schätzung auf Basis mindestens eines Dämpferdrucks und/oder mindestens eines von einem, insbesondere über eine Inertialsensorik verfügenden, Steuergerät gelieferten Werts vorgesehen ist. Es erfolgt also ein ständiges beziehungsweise permanentes Steuern und/oder Regeln.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Dämpfer ein Einrohrdämpfer ist. Dies hat den Vorteil, dass sich bei Einrohrdämpfern unabhängig von Dämpferkraft und Dämpfergeschwindigkeit auch der Dämpferweg abschätzen lässt. Dazu wertet man den mittleren Druck aus, der aufgrund des Eindringens der Kolbenstange in den Dämpfer mit zunehmenden Einfederweg steigt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass dem Dämpfer eine Auswerte- einheit zugeordnet ist, mittels welcher der Dämpfer steuerbar und/oder regelbar ist. Jeder Dämpfer weist also die Auswerteeinheit auf, die der Steuerung und/oder Regelung dient.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht ein Steuergerät vor, das mit der Auswer- teeinheit über einen Datenbus verbunden ist. Das Steuergerät ist beispielsweise ein bereits vorhandenes Steuergerät des Kraftfahrzeugs, zum Beispiel das ESP- Steuergerät oder das Zentralsteuergerät der Fahrwerk-Domäne. Mithilfe des Steuergeräts kann die Bewegung des Aufbaus abgeschätzt werden, das heißt, es ist kein separates Zentralsteuergerät für die Vorrichtung zur Fahrwerkregelung vorgesehen. Die Auswerteeinheit des Dämpfers ist mit diesem Steuergerät über einen Datenbus verbunden, sodass Daten zwischen diesen ausgetauscht werden können. Die Daten umfassen beispielsweise die Dämpferhärte und/oder die Gesamtdämpferhärte und/oder Werte für die Bewegung des Aufbaus.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung beziehungsweise ei- nes Verfahrens zur Fahrwerkregelung eines Kraftfahrzeugs,
Figur 2 eine Funktionsstruktur der Vorrichtung und des Verfahrens,
Figur 3 das Kraftfahrzeug (beispielhaft) sowie ein verwendetes Koordinaten- System mit Bewegungsgrößen eines Fahrzeugaufbaus,
Figur 4 ein Ablaufdiagramm für einen Block der aus Figur 2 bekannten Funktionsstruktur,
Figur 5 ein Diagramm für einen Teilregler für eine Hubbewegung, Figur 6 eine Funktionsstruktur des Teilreglers für die Hubbewegung,
Figur 7 ein Diagramm für einen Teilregler für eine Rollbewegung für einen auf einer linken Fahrzeugseite angeordneten Dämpfer,
Figur 8 ein Diagramm für den Teilregler für die Rollbewegung für einen auf einer rechten Fahrzeugseite angeordneten Dämpfer,
Figur 9 eine Funktionsstruktur des Teilreglers für die Rollbewegung, wobei der Dämpfer auf der linken Fahrzeugseite vorgesehen ist,
Figur 10 eine Funktionsstruktur des Teilreglers für die Rollbewegung, wobei der Dämpfer auf der rechten Fahrzeugseite vorgesehen ist,
Figur 1 1 ein Diagramm für einen Teilregler für eine Nickbewegung, wobei der
Dämpfer an einer Vorderachse vorgesehen ist,
Figur 12 ein Diagramm für den Teilregler für die Nickbewegung, wobei der
Dämpfer an einer Hinterachse vorgesehen ist,
Figur 13 eine Funktionsstruktur des Teilreglers für die Nickbewegung, wobei der
Dämpfer an der Vorderachse vorgesehen ist und
Figur 14 die Funktionsstruktur des Teilreglers für die Nickbewegung, wobei der Dämpfer an der Hinterachse vorgesehen ist.
Die Figur 1 zeigt eine Systemstruktur 1 , wie sie beispielsweise bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzt werden kann. Vorgesehen sind vier Dämpfer 2, 3, 4 und 5, wobei jeder Dämpfer einem Rad (nicht dargestellt) eines Kraftfahrzeugs 35 zugeordnet ist.
Die Dämpfer 2, 3, 4 und 5 sind zwischen dem Rad und einem Aufbau 38 des Kraftfahrzeugs 35 vorgesehen, sind also Bestandteil einer Radaufhängung (e- benfalls nicht dargestellt). Jeder Verstelldämpfer verfügt über Drucksensoren 6, einen Mikroprozessor 7, zwei Endstufen 8, mittels welchen jeweils ein Ventilan- trieb 9 und über diesen ein Ventil 10 betätigt werden kann. Jeder der Drucksensoren 6, der Endstufen 8, der Ventilantriebe 9 und der Ventile 10 sind jeweils ei- ner Zug- und einer Druckstufe des Dämpfers 2 zugeordnet. Einer der Drucksensoren 6 dient also dazu, den Druck in der Druckstufe zu bestimmen, während der andere der Drucksensoren 6 zur Bestimmung des Drucks in der Zugstufe dient. Mittels Endstufe 8, Ventilantrieb 9 und Ventil 10 kann jeweils die Härte der Druckstufe und/oder der Zugstufe des Dämpfers 2 eingestellt werden.
Die Endstufen 8 werden dabei von dem Mikroprozessor 7 angesteuert, der sowohl Signale der Drucksensoren 6 auswertet, als auch über einen Datenbus 1 1 mit einem vorhandenen Steuergerät 12 des Kraftfahrzeugs 35 verbunden ist und mit diesem Daten austauscht. Das Steuergerät 12 ist beispielsweise ein ESP-
Steuergerät. Das Steuergerät 12 empfängt zusätzlich Daten von einem Lenkwinkelsensor 13, einem Sensor zur Bestimmung der Gierrate und/oder der Querbeschleunigung und/oder einem Drucksensor 15 zur Bestimmung des Drucks in einem Bremszylinder (nicht dargestellt).
Das Steuergerät bekommt weiterhin Daten von einer Motorsteuerung 16 und einer Getriebesteuerung 17. Die Motorsteuerung 16 kann beispielsweise das angeforderte Motormoment und/oder eine momentane Drehzahl eines Antriebsaggregats des Kraftfahrzeugs 35 liefern. Die Getriebesteuerung 17 teilt dem Steuerge- rät 12 beispielsweise mit, welcher Gang eingelegt ist und ob momentan ein
Gangwechsel durchgeführt wird.
Mittels des Steuergeräts 12 wird eine globale Bewegung des Kraftfahrzeugs 35 - das heißt eine Bewegung eines Aufbaus 38 des Kraftfahrzeugs 35 - bestimmt und eine Dämpferhärte aus dieser globalen Bewegung bestimmt. Der Mikroprozessor 7 des Dämpfers 2, 3, 4 oder 5 bestimmt eine lokale Bewegung - die beispielsweise aufgrund von Fahrbahnunebenheiten angeregt ist -, insbesondere aus den Daten der Drucksensoren 6, und berechnet aus dieser ebenfalls eine Dämpferhärte. Der Ausdruck Bewegung steht hier wiederum stellvertretend für Bewegungsgrößen, wie beispielsweise Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung in verschiedene Raumrichtungen. Die Dämpferhärte aus der globalen Bewegung wird von dem Steuergerät 12 über den Datenbus 1 1 an den Mikroprozessor 7 übertragen. Dieser bestimmt aus der Dämpferhärte für die lokale Bewegung und der Dämpferhärte für die globale Bewegung eine Gesamtdämpferhärte. Diese Gesamtdämpferhärte wird anschließend mittels der Endstufe 8, des Ventilantriebs 9 und des Ventils 10 an dem Dämpfer 2, 3, 4 oder 5 eingestellt. Dabei wird die Dämpferhärte beziehungsweise die Gesamtdämpferhärte jeweils für die Zugstufe und die Druckstufe des Dämpfers 2, 3, 4 oder 5 bestimmt. Die Drucksensoren 6, der Mikroprozessor 7, die Endstufen 8, die Ventilantriebe 9 und die Ventile 10 eines jeden Dämpfers 2, 3, 4, 5 sind dem jeweiligen Dämpfer 2, 3, 4 oder 5 zugeordnet, also dämpferlokale Vorrichtungen. Dagegen ist das Steuergerät 12 zur Auswertung der globalen Bewegung des Kraftfahrzeugs 35 vorgesehen und daher ein zentraler Bestandteil. Die globale Bewegung kann daher auch als zentrale Bewegung bezeichnet werden. Der Dämpfer 2 ist vorne links an dem Kraftfahrzeug 35 vorgesehen, der Dämpfer 3 vorne rechts, der Dämpfer 4 hinten links und der Dämpfer 5 hinten rechts.
Die Figur 2 zeigt eine Funktionsstruktur 18, wie sie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beziehungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein kann. Das Kraftfahrzeug 35, beziehungsweise dessen Räder und Aufbau 38, sind durch den Kasten 19 symbolisiert. Auf das Kraftfahrzeug 35 wirken verschiedene Einflussfaktoren, beispielsweise der Fahrer - symbolisiert durch den Kasten 20 - und die Fahrbahn - symbolisiert durch den Kasten 21. Die jeweiligen Einflüsse sind durch die Pfeile 22 und 22' gekennzeichnet. Die Räder und der Aufbau 38 des Kraftfahrzeugs 35 stehen in Wechselwirkung mit den Dämp- fern 2, 3, 4 und 5, die durch den Kasten 23 dargestellt sind, wobei die Wechselwirkung durch den Pfeil 24 symbolisiert ist. Der Kasten 20 symbolisiert also die Einflüsse, die durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs 35 hervorgerufen werden, während der Kasten 21 die Fahrbahneinflüsse beschreibt. In einem ersten Funktionsblock 25 wird der Einfluss des Fahrers (Kasten 20) dazu genutzt, die globale Bewegung des Kraftfahrzeugs 35, also des Aufbaus 38, abzuschätzen. Dies erfolgt aufgrund der Daten, die dem Steuergerät 12 aus dem Lenkwinkelsensor 13, dem Sensor 14, dem Drucksensor 15, der Motorsteuerung 16 und/oder der Getriebesteuerung 17 zur Verfügung stehen.
Die vorausschauende Abschätzung ist erforderlich, da eine wirkungsvolle Dämpfung der globalen Bewegung nur in der Bewegung selbst erfolgen kann. Eine Erkennung mit dem Aufbau 38 zugeordneten Bewegungssensoren wäre bedingt durch Totzeiten durch Signalübertragung und -Verarbeitung zu langsam. Der erste Funktionsblock 25 stellt Größen der globalen Bewegung zur Verfügung, bei- spielsweise Rollwinkel, Rollrate, Rollbeschleunigung und/oder Nickwinkel, Nickrate, Nickbeschleunigung und/oder Gierwinkel, Gierrate, Rollbeschleunigung. Die in dem ersten Funktionsblock 25 abgeschätzten Größen werden in den zweiten Funktionsblock 26 weitergeleitet. In diesem werden aus den abgeschätzten Größen die Anforderungen an die Einstellung des Dämpfers für die Druck- und die Zugstufe der vier Dämpfer 2, 3, 4 und 5 bestimmt. Beispielsweise wird bei einer vorhergesagten Rollbewegung nach rechts die Druckstufe der Dämpfer 3 und 5 auf der rechten Seite des Kraftfahrzeugs 35 und die Zugstufe der Dämpfer 2 und
4 auf der linken Seite des Kraftfahrzeugs 35 verhärtet. Bei Vorhersage des Rückschwungs der Rollbewegung werden zusätzlich die anderen Dämpfereinstellungen verhärtet. Bei einer vorhergesagten Nickbewegung nach vorne wird die Druckstufe der Dämpfer 2 und 3 vorne an dem Kraftfahrzeug 35 und die Zugstufe der Dämpfer 4 und 5 hinten am Kraftfahrzeug 35 verhärtet. Der erste Funktionsblock 25 und der zweite Funktionsblock 26 werden in das als vorhanden vorausgesetzte Steuergerät 12 des Fahrstabilisierungssystems (beispielsweise ESP) oder in ein vorhandenes Zentralsteuergerät der Fahrwert-Domäne integriert. So- mit liegt nun die Dämpferhärte aus der globalen Bewegung jeweils für die Druckstufe und die Zugstufe der Dämpfer 2, 3, 4 und 5 vor.
In einem dritten Funktionsblock 27 wird eine Bewegung der Dämpfer 2, 3, 4 und
5 sowie eine auf die Dämpfer 2, 3, 4 und 5 wirkende Kraft bestimmt. Dies erfolgt aus den Drücken, die mittels der Drucksensoren 6 bestimmt wurden. Dabei ist der Druckstufe ein Druck poben und der Zugstufe ein Druck punten zugeordnet. Die Dämpferbewegung wird beispielsweise durch die Größen Dämpfergeschwindigkeit und/oder Dämpferweg (Einfederweg) beschrieben. Vor der Verarbeitung der mittels der Drucksensoren 6 bestimmten Drücke werden diese zunächst aufbe- reitet, das heißt, eventuell um einen Offset korrigiert und/oder gefiltert, um Messrauschen zu unterdrücken. Dabei wird beispielsweise die Vertikalgeschwindigkeit am aufbauseitigen Befestigungspunkt der Dämpfer 2, 3, 4 und 5 geschätzt.
Die aus den Drucksignalen geschätzten Dämpferbewegungsgrößen und/oder die Dämpferkraft werden in einem vierten Funktionsblock 28 und einem fünften
Funktionsblock 29 weiterverarbeitet. In dem vierten Funktionsblock 28 wird auf Basis der Dämpferbewegungsgrößen und/oder der Dämpferkraft eine fahrbahnabhängige Bestimmung der Dämpferhärte vorgenommen. Das bedeutet, dass die Dämpferhärte aus der lokalen Bewegung bestimmt wird. Dämpferexterne Größen werden bei dieser Bestimmung nicht herangezogen. Regelziele sind die
Reduzierung der Radlastschwankungen und die Komfortverbesserung im Fre- quenzbereich der Radeigenschwingungen, die im Bereich von etwa 10 bis 15 Hz liegen.
In dem fünften Funktionsblock 29 werden aus den dämpferlokalen Informationen, die der dritte Funktionsblock 27 bereitstellt, Informationen über den Bewegungsmodus des Fahrzeugaufbaus 38, das heißt über die Hub-, Roll- und Nickbewegung, bestimmt. Geeignete Beschreibungsgrößen für die Bewegung des Fahrzeugaufbaus 38 sind beispielsweise die Hubgeschwindigkeit vz im Schwerpunkt des Aufbaus 38, die Rollrate dtphl und die Nickrate dttheta- Die Aggregation erfolgt beispielsweise gemäß den Gleichungen
Vz = (VFL + VFR + VRL + VRR) / 4 dtphl = (-VFL + VFR - VRL + VRR) / (2"b) dttheta = ("VFL " VFR + VRL + VRR) / (2"L)
Dabei bezeichnen vxγ die Vertikalgeschwindigkeit am aufbauseitigen Befestigungspunkt des jeweiligen Dämpfers 2, 3, 4 und 5, b die Spurbreite und L den Radstand. FL steht für den Dämpfer vorne links, FR vorne rechts, RL hinten links und RR hinten rechts.
Diese Schätzgrößen der Aufbaubewegung werden in einem sechsten Funktionsblock 30 verwendet, um eine Regelung der Bewegung des Aufbaus 38 vorzunehmen. Der sechste Funktionsblock 30 weist als Eingangsgrößen Sollwerte 33 der Aufbaubewegung (typischerweise gleich 0) und die aus dem fünften Funkti- onsblock 29 stammenden Schätzgrößen der Aufbaubewegung, beispielsweise vz, dtph, und dWa auf. Aus diesen Eingangsgrößen bestimmt der sechste Funktionsblock 30 eine Dämpferhärte, jeweils getrennt nach Zug- und Druckstufe. Analog zu dem zweiten Funktionsblock 26 bestimmt der sechste Funktionsblock 30 also die Dämpferhärte, die notwendig ist, um die globale Bewegung des Kraft- fahrzeugs 35 beziehungsweise dessen Aufbaus 38 zu dämpfen.
Ein siebter Funktionsblock 31 dient schließlich dazu, die Dämpferhärte, die in dem zweiten Funktionsblock 26 und dem sechsten Funktionsblock 30 bestimmt wurden, zu einer Dämpferhärte zusammenzufassen. Dieses Zusammenfassen erfolgt jeweils für Zug- und Druckstufe der Dämpfer 2, 3, 4 und 5 getrennt. Damit liegt nun in dem siebten Funktionsblock 31 eine Dämpferhärte vor, die zur Dämpfung der globalen Bewegung dienen kann. Diese Dämpferhärte aus dem siebten Funktionsblock 31 wird ebenso wie die Dämpferhärte aus dem vierten Funktionsblock 28 in einen achten Funktionsblock 32 geleitet. Dieser achte Funk- tionsblock 38 hat also als Eingangsgrößen die Dämpferhärte, die aus der lokalen
Bewegung und die Dämpferhärte, die aus der globalen Bewegung bestimmt wurden. In dem achten Funktionsblock 32 werden diese zu einer Gesamtdämpferhärte zusammengefasst. Dies erfolgt analog zu dem siebten Funktionsblock 31 beziehungsweise mit denselben Arbitrierungsansätzen. Mittels der in dem ach- ten Funktionsblock 32 bestimmten Gesamtdämpferhärte werden die Dämpfer 2,
3, 4 und 5 eingestellt, wie dies durch den Pfeil 34 symbolisiert ist.
Der fünfte Funktionsblock 29, der sechste Funktionsblock 30 und der siebte Funktionsblock 31 werden in dem Steuergerät 12 durchgeführt, welches bei- spielsweise zu einem ohnehin vorhandenen Fahrstabilisierungssystem (beispielsweise ESP) gehört. Gegebenenfalls bietet sich auch die Integration der genannten Funktionsblöcke 29, 30, 31 in ein vorhandenes Zentralsteuergerät der Fahrwerk-Domäne an. Falls dieses Zentralsteuergerät über eine erweiterte Iner- tialsensorik mit Messung der Hubbeschleunigung az, der Rollrate dtphl und der Nickrate dWa verfügt, so kann der fünfte Funktionsblock 29, der die Berechnung der Aufbaubewegungsgrößen durchführt, entfallen.
Der dritte Funktionsblock 27, der vierte Funktionsblock 28 und der achte Funktionsblock 32 können in dem Mikroprozessor 7 der Dämpfer 2, 3, 4 und 5 durchge- führt werden.
Die Figur 3 zeigt das Kraftfahrzeug 35 sowie ein dazugehöriges Koordinatensystem, gekennzeichnet durch die Achsen x, y, z, wobei x die Längsachse, y die Querachse und z die Hochachse des Kraftfahrzeugs 35 bezeichnet. Eine Dre- hung um die Achse x wird als Rollen bezeichnet (dargestellt durch den Pfeil 36) und erfolgt mit einer Rollengeschwindigkeit dtphl. Eine Drehung um die Achse y wird als Nicken bezeichnet (siehe Pfeil 37) und erfolgt entsprechend mit einer Nickgeschwindigkeit dttheta- Eine Bewegung des Kraftfahrzeugs 35 beziehungsweise eines Aufbaus 38 des Kraftfahrzeugs 35 wird als Hub bezeichnet und er- folgt mit einer Hubgeschwindigkeit vz. Schätzgrößen der Bewegung des Aubaus 38 (beispielsweise Geschwindigkeit, Drehrate und/oder Beschleunigung in beliebiger Richtung) werden mittels eines Algorithmuses aus Drücken bestimmt, die an den Dämpfern 2, 3, 4 und 5 bestimmt wurden. Zu diesem Zweck wird mittels der Drucksensoren 6 jeweils der Druck in einer oberen und einer unteren Kammer (nicht dargestellt) des Dämpfers 2, 3, 4 oder 5 bestimmt. Aus den Drücken werden zunächst dämpferinterne Schätzgrößen (beispielsweise Dämpferkraft oder Dämpfergeschwindigkeit) und in einem zweiten Schritt der Schätzgrößen der Bewegung des Aufbaus 38 berechnet. Alternativ können die Bewegungsgrößen des Aufbaus 38 auch aus ei- nem Zentralsteuergerät der Fahrwerk-Domäne entnommen werden, das beispielsweise mit einer erweiterten Inertialsensorik ausgerüstet ist. Aufgrund dieser Größen werden für jeden Dämpfer 2, 3, 4 und 5 Stellanforderungen für die Dämpferhärte bestimmt. Dies erfolgt jeweils für eine Druck- und eine Zugstufe getrennt. Es ergeben sich als Ausgangsgrößen des sechsten Funktionsblocks 30 somit die Größen Druckxγ und Zugxγ. Dabei steht XY stellvertretend für die verschiedenen Dämpfer, also VL (vorne links), VR (vorne rechts), HL (hinten links), HR (hinten rechts). Die Stellanforderungen werden für die Druck- und die Zugstufe jeweils auf den Wertebereich [0,1] beschränkt, wobei 0 die weichste und 1 die härteste Einstellung bezeichnet.
Die Figur 4 zeigt die innere Struktur des sechsten Funktionsblocks 30 in Form eines Ablaufdiagramms. Der Funktionsblock 30 ist in drei Teilregler 39, 40 und 41 unterteilt. An einem Eingang 42 des Teilreglers 39 liegt die Hubgeschwindigkeit vz im Schwerpunkt des Aufbaus 38 an, an einem Eingang 43 des Teilreglers 40 die Rollgeschwindigkeit dtphl und an einem Eingang 44 des Teilreglers 41 die
Nickgeschwindigkeit dWa- Die Teilregler 39, 40 und 41 bestimmen für ihre jeweilige Eingangsgröße die benötigte Dämpferhärte, um der jeweiligen Eingangsgröße entgegenzuwirken. Der Teilregler 39 gibt an seinen Ausgängen 45 und 45' die Dämpferhärte für die Druckstufe (Ausgang 45) und die Zugstufe (Ausgang 45') aus, die der Hubbewegung in Form der vz entgegenwirken. Entsprechend geben die Teilregler 40 und 41 an den Ausgängen 46, 46', 47 und 47' die Dämpferhärten für die Druck- und Zugstufe aus, die der Rollbewegung beziehungsweise der Nickbewegung entgegenwirken. Die Ausgänge 45, 45', 46, 46', 47 und 47' sind an einen Arbitrierer 48 angeschlossen, der die Dämpferhärten der Ausgänge 45, 45', 46, 46', 47 und 47' zu einer resultierenden Stellanforderung, das heißt Ge- samtdämpferhärte, zusammenfasst und diese an einem Ausgang 49 (Druckgesamt) beziehungsweise 49' (ZuggeSamt) ausgibt.
Der in Figur 4 dargestellte sechste Funktionsblock 30 liegt in Form eines Berech- nungsmoduls 50 vor, welches für jeden der Dämpfer 2, 3, 4 und 5 vorgesehen ist. Dabei umfassen die Teilregler 39, 40 und 41 Standardregler (beispielsweise P-, PD-, Schaltregler oder antizipierende Schaltregler). Diese Standardregler werden in dem Berechnungsmodul 50 gekapselt, wobei für alle Teilregler 39, 40 und 41 die gleiche Struktur vorgesehen ist. Die Berechnung der an den Ausgän- gen 49, 49' anliegenden Dämpferhärten beziehungsweise Gesamtdämpferhärten erfolgt kontinuierlich, wobei auch die Ventile 10 der Dämpfer 2, 3, 4 und 5 kontinuierlich entsprechend der Gesamtdämpferhärten jeweils für Druckstufe und Zugstufe getrennt angesteuert werden. Das in Figur 4 dargestellte Berechnungsmodul 50 realisiert eine Situationssteuerung mittels der Teilregler 39, 40 und 41. Auf den Teilregler 39 wird im Folgenden anhand der Figuren 5 und 6 eingegangen, auf den Teilregler 40 anhand der Figuren 7, 8, 9 und 10 und auf den Teilregler 41 anhand der Figuren 1 1 , 12, 13 und 14.
Der Teilregler 39 dient der Berechnung der Dämpferhärte entsprechend, bei- spielsweise der Hubgeschwindigkeit vz. Dabei ist die Hubgeschwindigkeit lediglich stellvertretend für eine Bewegungsgröße des Aufbaus 38 zu sehen. Ein positiver Wert von vz bezeichnet eine Hubbewegung nach oben. Das Regelziel ist eine möglichst geringe Hubgeschwindigkeit vz, idealerweise soll dieser Wert gleich Null sein. In dem in Figur 5 dargestellten Diagramm ist die Hubgeschwindigkeit vz über einer Dämpfergeschwindigkeit vD aufgetragen. Dabei gilt die Vorzeichenkonvention, vD>0: Druckstufe, vD<0:Zugstufe. In einem ersten Quadranten 51 des Diagramms der Figur 5 (vD>0 und vz>0) übt der Dämpfer 2, 3, 4 oder 5, der sich in der Druckstufe (vD>0) befindet, eine nach oben gerichtete Kraft auf den Aufbau 38 aus. Diese Kraft ist unerwünscht, da sich der Aufbau 38 ohnehin nach oben bewegt (vz>0). In diesem ersten Quadrant 51 sollen die Druckstufen aller vier
Dämpfer 2, 3, 4 und 5 daher maximal weich eingestellt sein. Es gilt also:
Druckxv H=0 für XY = VL, VR, HL, HR.
In einem zweiten Quadranten 52 (vD<0 und vz>0) übt der Dämpfer 2, 3, 4 oder 5, der sich in der Zugstufe (vD<0) befindet, eine nach unten gerichtete Kraft auf den Aufbau 38 aus. Diese Kraft ist erwünscht, da sich der Aufbau 38 nach oben bewegt (vz>0). In diesem zweiten Quadranten 52 sollen die Zugstufen aller vier Dämpfer 2, 3, 4 und 5 daher hart eingestellt sein:
ZugXγ H = B(vz) für XY = VL, VR, HL, HR.
In einem dritten Quadranten 53 (vD<0 und vz<0) übt der Dämpfer 2, 3, 4 oder 5, der sich in der Zugstufe (vD<0) befindet, eine nach unten gerichtete Kraft auf den Aufbau 38 aus. Diese Kraft ist unerwünscht, da sich der Aufbau 38 ohnehin nach unten bewegt (vz<0). In diesen dritten Quadranten 53 sollen die Zugstufen aller vier Dämpfer 2, 3, 4 und 5 daher maximal weich eingestellt sein:
ZugXγ H = 0 für XY = VL, VR, HL, HR.
In einem vierten Quadranten 54 (vD>0 und vz<0) übt der Dämpfer 2, 3, 4 oder 5, der sich in der Druckstufe (vD>0) befindet, eine nach oben gerichtete Kraft auf den Aufbau 38 aus. Diese Kraft ist erwünscht, da sich der Aufbau nach unten bewegt (vz<0). In diesem vierten Quadranten 54 sollen die Druckstufen aller vier Dämpfer 2, 3, 4 und 5 daher hart eingestellt sein.
Druckxv H = B(-vz) für XY = VL, VR, HL, HR.
Die Regelparameter beziehungsweise Applikationsparameter des Teilreglers 39 können für alle vier Dämpfer 2, 3, 4 und 5 gleich oder achsweise verschieden sein. Es weisen also jeweils die an einer Achse vorgesehenen Dämpfer die gleichen Regelparameter auf. Dabei ist häufig nur eine Umschaltung der Dämpfer 2, 3, 4 und 5 von dem ersten Quadranten 51 zu dem zweiten Quadranten 52 und umgekehrt beziehungsweise von dem dritten Quadranten 53 zu dem vierten Quadranten 54 möglich, während ein Umschalten zwischen dem ersten Quad- ranten 51 und dem vierten Quadranten 54 und umgekehrt beziehungsweise zwischen dem zweiten Quadranten 52 und dem dritten Quadranten 53 und umgekehrt nicht möglich ist. Dies resultiert daraus, dass ein Umschalten nur für kleine Dämpfergeschwindigkeiten vD, vorzugsweise vD = 0, vorgesehen ist.
Die Figur 6 zeigt den Aufbau des Teilreglers 39. Die Eingangsgröße, beispielsweise die Hubgeschwindigkeit vz liegt an einem Eingang 55 des Teilreglers 39 an. An Ausgängen 56 und 57 werden jeweils die Dämpferhärten für Druckstufe (Ausgang 56) beziehungsweise Zugstufe (Ausgang 57) ausgegeben. Der Ausgang 56 wird, je nachdem, ob die Hubgeschwindigkeit vz größer oder kleiner Null ist, entweder gleich Null gesetzt (Kasten 58) oder gleich B (-vz) entsprechend den Kästen 59 und 59'. Das Umschalten erfolgt dabei wie in den Kästen 60 und 60' dargestellt. An dem Ausgang 57 liegt je nachdem, ob die Hubgeschwindigkeit vz größer oder kleiner Null ist, entweder die Größe B (vz) (entsprechend dem Kasten 61 ) oder Null (entsprechend dem Kasten 62") an. Das Umschalten erfolgt dabei gemäß den Kästen 62 und 62'.
Anhand der Figuren 7, 8, 9 und 10 wird nun der Aufbau des Teilreglers 40 beschrieben. Dabei ist in den Figuren 7 und 9 die Regelung für die Dämpfer 2, 4 an einer linken Fahrzeugseite und in den Figuren 8 und 10 für die Dämpfer 3 und 5 auf einer rechten Fahrzeugseite dargestellt.
In den Diagrammen der Figuren 7 und 8 ist die Rollgeschwindigkeit dtphι über der Dämpfergeschwindigkeit vD mit der bereits beschriebenen Vorzeichenkonvention aufgetragen. Dabei ist die Rollgeschwindigkeit lediglich stellvertretend für eine Bewegungsgröße der Rollbewegung zu sehen. Ein positiver Wert bezeichnet ei- ne Rollbewegung nach rechts. Regelziel ist eine möglichst geringe Rollgeschwindigkeit dtphi, idealerweise soll der Wert gleich Null sein.
Anhand Figur 7 wird nun die Vorgehensweise für die Dämpfer 2 und 4 auf der linken Fahrzeugseite beschrieben. In einem ersten Quadranten 63 (vD>0 und dtphl>0) übt der linke Dämpfer 2 oder 4, der sich in der Druckstufe (vD>0) befindet, eine nach oben gerichtete Kraft auf den Aufbau 38 auf. Das daraus resultierende, nach rechts gerichtete Moment ist unerwünscht, da sich der Aufbau 38 ohnehin nach rechts bewegt (dtphι>0). In diesem ersten Quadranten 63 sollen die Druckstufen der Dämpfer 2 und 4 daher maximal weich eingestellt sein.
Druckxv w = 0 für XY = VL, HL
In einem zweiten Quadranten 64 (vD<0 und dtphl>0) übt der linke Dämpfer 2 oder 4, der sich in der Zugstufe (vD<0) befindet, eine nach unten gerichtete Kraft auf den Aufbau 38 auf. Das daraus resultierende, nach links gerichtete Moment ist erwünscht, da sich der Aufbau 38 nach rechts bewegt (dtphl>0). In diesem Quadranten sollen die Zugstufen der Dämpfer 2 und 4 daher hart eingestellt sein:
Zugχγ_w = B(dtphl) für XY = VL! HL
In einem dritten Quadranten 65 (vD <0 und dtph,<0) übt der linke Dämpfer 2 oder 4, der sich in der Zugstufe (vD<0) befindet, eine nach unten gerichtete Kraft auf den Aufbau 38 aus. Das daraus resultierende, nach links gerichtete Moment ist unerwünscht, da sich der Aufbau 38 ohnehin nach links bewegt (dtphl<0). In die- sem dritten Quadranten 65 sollen die Zugstufen der Dämpfer 2 und 4 daher maximal weich eingestellt sein:
ZugXγ w = O fUr XY = VL, HL
In einem vierten Quadranten 66 (vD>0 und dtphl<0) übt der linke Dämpfer 2 oder
4, der sich in der Druckstufe (vD>0) befindet, eine nach oben gerichtete Kraft auf den Aufbau 38 auf. Das daraus resultierende, nach rechts gerichtete Moment ist erwünscht, da sich der Aufbau 38 nach links bewegt (dtphι<0). In diesem vierten Quadranten 66 sollen die Zugstufen der Dämpfer 2 und 4 daher hart eingestellt sein:
Druckxv w = B (-dt,*,) für XY = VL, HL.
Anhand Figur 8 wird das Vorgehen für die rechte Fahrzeugseite, also die Dämpfer 3 und 5 beschrieben. In einem ersten Quadranten 67 (vD>0 und dtph,>0) übt der rechte Dämpfer 3 oder 5, der sich in der Druckstufe (vD>0) befindet, eine nach oben gerichtete Kraft auf den Aufbau 38 auf. Das daraus resultierende, nach links gerichtete Moment ist erwünscht, da sich der Aufbau nach rechts bewegt (dtphι>0). In diesem ersten Quadranten 67 sollen die Druckstufen der Dämpfer 3 und 5 daher hart eingestellt sein:
Druckxv w = B(dtphl) für XY = VR, HR.
In einem zweiten Quadranten 68 (vD<0) und (dtphl>0) übt der rechte Dämpfer 3 oder 5, der sich in der Zugstufe (vD<0) befindet, eine nach unten gerichtete Kraft auf den Aufbau 38 aus. Das daraus resultierende, nach rechts gerichtete Moment ist unerwünscht, da sich der Aufbau 38 ohnehin nach rechts bewegt (dtphl>0). In diesem zweiten Quadranten 68 sollen die Zugstufen der Dämpfer 3 und 5 daher maximal weich eingestellt sein:
ZugXγ w = 0 für XY = VR, HR.
In einem dritten Quadranten 69 (vD<0 und dtphι<0) übt der rechte Dämpfer 3 oder 5, der sich in der Zugstufe (vD<0) befindet, eine nach unten gerichtete Kraft auf den Aufbau 38 aus. Das daraus resultierende, nach rechts gerichtete Moment ist erwünscht, da sich der Aufbau nach links bewegt (dtphl<0). In diesem dritten Quadranten 69 sollen die Zugstufen der Dämpfer 3 und 5 daher hart eingestellt sein.
Zugxv w = B(-dtphl) für XY = VR, HR.
In einem vierten Quadranten 70 (vD>0 und dtphl<0) übt der rechte Dämpfer 3 oder
5, der sich in der Druckstufe (vD<0) befindet, eine nach oben gerichtete Kraft auf den Aufbau 38 aus. Das daraus resultierende, nach links gerichtete Moment ist unerwünscht, da sich der Aufbau 38 ohnehin nach links bewegt (dtph,<0). In diesem vierten Quadranten 70 sollen die Druckstufen der Dämpfer 3 und 5 daher maximal weich eingestellt sein:
Druckxv w = 0 für XY = VR, HR.
Ein Umschalten zwischen den Quadranten ist für die in den Figuren 7 und 8 dar- gestellten Situationen ebenfalls nur in den anhand der Figur 5 bereits erläuterten
Situationen möglich.
Die Figur 9 beschreibt die Struktur des Teilreglers 40 für die Rollbewegung des Aufbaus 38 für die Dämpfer 2 und 4 auf der linken Seite des Kraftfahrzeugs. An einem Eingang 71 liegt eine Größe für die Rollbewegung, beispielsweise die
Rollgeschwindigkeit dtphl an. An Ausgängen 72 und 73 wird von dem Teilregler 40 jeweils die Dämpferhärte für eine Druckstufe (Ausgang 72) und eine Zugstufe (Ausgang 73) ausgegeben. Der Ausgang 72 wird, je nachdem, ob die Rollgeschwindigkeit dtphi größer oder kleiner Null ist, entweder gleich Null gesetzt (Kas- ten 74) oder gleich B (-dtphl) entsprechend den Kästen 75 und 75'. Das Umschalten erfolgt dabei wie in den Kästen 76 und 76' dargestellt. An dem Ausgang 73 liegt je nachdem, ob die Rollgeschwindigkeit dtphl größer oder kleiner Null ist, entweder die Größe B (dtphl) (entsprechend dem Kasten 77) oder Null (entsprechend dem Kasten 78) an. Das Umschalten erfolgt dabei gemäß den Kästen 79 und 79'.
Die Figur 10 zeigt die Struktur des Teilreglers 40 für die Dämpfer 3 und 5 auf der rechten Fahrzeugseite. Ebenso wie in dem in Figur 9 gezeigten Beispiel liegt an einem Eingang 80 eine Größe an, die die Rollbewegung des Aufbaus 38 beschreibt. An Ausgängen 81 und 82 wird die Dämpferhärte für die Druckstufe (Ausgang 81 ) und die Zugstufe (Ausgang 82) für die Dämpfer 3 und 5 ausgegeben. Der Ausgang 81 wird, je nachdem, ob die Rollgeschwindigkeit dtphl kleiner oder größer Null ist, entweder gleich Null gesetzt (Kasten 84) oder gleich B (dtphι) entsprechend dem Kasten 83. Das Umschalten erfolgt dabei wie in den Kästen 85 und 85' dargestellt. An dem Ausgang 82 liegt je nachdem, ob die Rollge- schwindigkeit dtphl kleiner oder größer Null ist, entweder die Größe B (-dtphl) (entsprechend den Kästen 87 und 87') oder Null (entsprechend dem Kasten 86) an. Das Umschalten erfolgt dabei gemäß den Kästen 88 und 88'.
Die Figuren 1 1 und 12 zeigen Diagramme für den Teilregler 41. In den darge- stellten Diagrammen ist eine dem Nickvorgang entsprechende Größe, beispielsweise die Nickgeschwindigkeit dttheta über der Dämpfergeschwindigkeit vD aufgetragen. In der Figur 1 1 ist ein Diagramm für die Dämpfer 2 und 3 an einer Vorderachse des Kraftfahrzeugs und in der Figur 12 für die Dämpfer 4 und 5 an einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs dargestellt. Ein positiver Wert der Nickge- schwindigkeit dttheta bezeichnet eine Nickbewegung nach vorne. Regelziel ist generell eine möglichst geringe Nickgeschwindigkeit dttheta, idealerweise dttheta = 0.
In einem ersten Quadranten 89 in dem Diagramm der Figur 1 1 (vD>0 und dttheta>0) übt der vordere Dämpfer 2 oder 3, der sich in der Druckstufe (vD>0) be- findet, eine nach oben gerichtete Kraft auf den Aufbau 38 aus. Das daraus resultierende, nach hinten gerichtete Moment ist erwünscht, da sich der Aufbau 38 nach vorne bewegt (dttheta>0). In diesem ersten Quadranten 89 sollen die Druckstufen der Dämpfer 2 und 3 daher hart eingestellt sein.
Druckxv N = B (dUeta) für XY = VL, VR. In einem zweiten Quadranten 90 (vD<0) und (dttheta >0) übt der vordere Dämpfer 2 oder 3, der sich in der Zugstufe (vD<0) befindet, eine nach unten gerichtete Kraft auf den Aufbau 38 aus. Das daraus resultierende, nach vorne gerichtete Moment ist unerwünscht, da sich der Aufbau 38 ohnehin nach vorne bewegt (dttheta>0). In diesem zweiten Quadranten 90 sollen die Zugstufen der Dämpfer 2 und 3 daher maximal weich eingestellt sein:
ZugXγ N = O fUr XY = VL, VR.
In einem dritten Quadranten 91 (vD<0 und dttheta <0) übt der vordere Dämpfer 2 oder 3, der sich in der Zugstufe (vD<0) befindet, eine nach unten gerichtete Kraft auf den Aufbau 38 aus. Das daraus resultierende, nach vorne gerichtete Moment ist erwünscht, da sich der Aufbau 38 nach hinten bewegt (dttheta <0). In diesem dritten Quadranten 91 sollen die Zugstufen der Dämpfer 2 und 3 daher hart ein- gestellt sein:
Zugxv N = B (-dttheta) für XY = VL, VR.
In einem vierten Quadranten 92 (vD>0 und dttheta <0) übt der vordere Dämpfer 2 oder 3, der sich in der Druckstufe (vD>0) befindet, eine nach oben gerichtete
Kraft auf den Aufbau 38 aus. Das daraus resultierende, nach hinten gerichtete Moment ist unerwünscht, da sich der Aufbau 38 ohnehin nach hinten bewegt (dttheta <0). In diesem vierten Quadranten 92 sollen die Druckstufen der Dämpfer 2 und 3 daher maximal eingestellt sein:
Druckxv N = 0 für XY = VL, VR.
In der Figur 12 ist das Diagramm für den Teilreglers 41 und die Dämpfer 4 und 5 an einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs dargestellt. In einem ersten Quadranten 93 (vD>0 und dttheta >0) übt der hintere Dämpfer 4 oder 5, der sich in der Druckstufe (vD>0) befindet, eine nach oben gerichtete Kraft auf den Aufbau 38 aus. Das daraus resultierende, nach vorne gerichtete Moment ist unerwünscht, da sich der Aufbau 38 ohnehin nach vorne bewegt (dttheta >0). In diesem ersten Quadranten 93 sollen die Druckstufen der Dämpfer 4 und 5 daher maximal weich eingestellt sein: Druckxv N = 0 für XY = HL, HR.
In einem zweiten Quadranten 94 (vD<0 und dttheta>0) übt der hintere Dämpfer 4 oder 5, der sich in der Zugstufe (vD<0) eine nach unten gerichtete Kraft auf den Aufbau 38 aus. Das daraus resultierende, nach hinten gerichtete Moment ist erwünscht, da sich der Aufbau 38 nach vorne bewegt (dttheta>0). In diesem zweiten Quadranten 94 sollen die Zugstufen der Dämpfer 4 und 5 daher eingestellt sein:
Zugxv N = B (dt,^) für XY = HL, HR.
In einem dritten Quadranten 95 (vD<0 und dttheta <0) übt der hintere Dämpfer 4 oder 5, der sich in der Zugstufe (vD<0) befindet, eine nach unten gerichtete Kraft auf den Aufbau 38 aus. Das daraus resultierende, nach hinten gerichtete Moment ist unerwünscht, da sich der Aufbau 38 ohnehin nach hinten bewegt (dttheta <0). In diesem dritten Quadranten 95 sollen die Zugstufen der Dämpfer 4 und 5 daher maximal weich eingestellt sein:
ZugXγ N = O fUr XY = HL, HR.
In einem vierten Quadranten (vD>0 und dttheta <0) übt der vordere Dämpfer 4 oder
5, der sich in der Druckstufe vD>0 befindet, eine nach oben gerichtete Kraft auf den Aufbau 38 aus. Das daraus resultierende, nach vorne gerichtete Moment ist erwünscht, da sich der Aufbau 38 nach hinten bewegt (dttheta <0). In diesem vierten Quadranten 96 sollen die Druckstufen der Dämpfer 3 und 4 daher hart einge- stellt sein.
Druckxv N = B(-dttheta) für XY = VL, VR.
Ebenso wie für die in den Figuren 5, 7 und 8 dargestellten Diagrammen ist ledig- lieh ein Übergang zwischen den ersten Quadranten 89, 93 und zweiten Quadranten 90, 94 und umgekehrt beziehungsweise zwischen den dritten Quadranten 91 , 95 und den vierten Quadranten 92, 96 und umgekehrt möglich. Dagegen ist der Übergang zwischen den ersten Quadranten 89, 93 und den vierten Quadranten 92, 96 und der Übergang zwischen den zweiten Quadranten 90, 94 und den drit- ten Quadranten 91 , 95 nicht möglich. Die Figuren 13 und 14 beschreiben die Struktur des Teilreglers 41 für die Nickbewegung. In Figur 13 ist die Situation für die Dämpfer 2 und 3 an einer Vorderachse des Kraftfahrzeugs und in Figur 14 für die Dämpfer 4 und 5 an einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs dargestellt.
Die Figur 13 beschreibt die Struktur des Teilreglers 41 für die Nickbewegung des Aufbaus 38 für die Dämpfer 2 und 3 an der Vorderachse des Kraftfahrzeugs 35. An einem Eingang 97 liegt eine Größe für die Nickbewegung, beispielsweise die Nickgeschwindigkeit dttheta an. An Ausgängen 98 und 99 wird von dem Teilregler 41 jeweils die Dämpferhärte für eine Druckstufe (Ausgang 98) und eine Zugstufe
(Ausgang 99) ausgegeben. Der Ausgang 98 wird, je nachdem, ob die Nickgeschwindigkeit dWa kleiner oder größer Null ist, entweder gleich Null gesetzt (Kasten 101 ) oder gleich B (dttheta) entsprechend dem Kasten 100. Das Umschalten erfolgt dabei wie in den Kästen 102 und 102' dargestellt. An dem Ausgang 99 liegt je nachdem, ob die Nickgeschwindigkeit dttheta kleiner oder größer Null ist, entweder die Größe B (-dtphι) (entsprechend den Kästen 104 und 104') oder Null (entsprechend dem Kasten 103) an. Das Umschalten erfolgt dabei gemäß den Kästen 105 und 105'.
Die Figur 14 zeigt die Struktur des Teilreglers 41 für die Dämpfer 4 und 5 an der
Hinterachse des Kraftfahrzeugs 35. Ebenso wie in dem in Figur 13 gezeigten Beispiel liegt an einem Eingang 106 eine Größe an, die die Nickbewegung des Aufbaus 38 beschreibt. An Ausgängen 107 und 108 wird die Dämpferhärte für die Druckstufe (Ausgang 107) und die Zugstufe (Ausgang 108) für die Dämpfer 4 und 5 ausgegeben. Der Ausgang 107 wird, je nachdem, ob die Nickgeschwindigkeit dWa größer oder kleiner Null ist, entweder gleich Null gesetzt (Kasten 109) oder gleich B (-dttheta) entsprechend den Kästen 1 1 und 1 10'. Das Umschalten erfolgt dabei wie in den Kästen 1 1 1 und 1 1 1 ' dargestellt. An dem Ausgang 108 liegt je nachdem, ob die Nickgeschwindigkeit dttheta größer oder kleiner Null ist, entwe- der die Größe B (dttheta) (entsprechend dem Kasten 1 12) oder Null (entsprechend dem Kasten 1 13) an. Das Umschalten erfolgt dabei gemäß den Kästen 1 14 und 1 14'.
Wie bereits beschrieben, berechnen die drei Teilregler 39, 40 und 41 für jeden Dämpfer 2, 3, 4 und 5 jeweils eine Dämpferhärte für die Druck- und die Zugstufe.
Es liegen somit für jede Druck- und Zugstufe eines jeden Dämpfers 2, 3, 4 und 5 drei Anforderungen (Druckxγ _H, Druckxγ_w, DruckXY N beziehungsweise ZugXY H, Zugxγ _w, Zugxγ N! für alle XY=VL, VR, HL, HR) vor, die zu einer einzelnen Anforderung (Druckxγ beziehungsweise Zugxγ) kondensiert werden müssen, damit diese an den Dämpfern 2, 3, 4 und 5 eingestellt werden kann. Dies ist die Aufgabe eines Arbitrierers. Die Arbitrierung erfolgt anhand eines prinzipiell frei wählbaren
Algorithmusses. Dabei darf der vorgesehene Wertebereich für die Dämpferhärte beziehungsweise die Gesamtdämpferhärte nicht verlassen werden. Beispielsweise ist für beide Größen eine Beschränkung auf den Wertebereich [0,1] vorgesehen. Diese Bedingung wird beispielsweise von einer Maximumauswahl, die nach der Gleichung
Härtexγ = max (HärteXY H, Härtexγ_w, Härtexγ_N)
erfolgt, erfüllt. Dabei steht der Ausdruck Härte jeweils stellvertretend für Druck oder Zug. Ebenso kann eine summenähnliche Verknüpfung, wie beispielsweise
HärteXYj = HärteXY H + Härtexγ_w - HärteXY H - Härte 1XY-W Härtexγ = HärteXYj + Härtexγ_N - HärteXYj ■ Härte ■XY N
verwendet werden. Die Bezeichnung Härte kann hier jeweils für eine der Druckoder der Zugstufe zugeordnete Dämpferhärte stehen. Die Bezeichnung Härtexγ j ist ein internes Zwischenergebnis, das den Arbitrierer nicht verlässt.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Fahrwerkregelung eines Kraftfahrzeugs (35), wobei mindestens eine Radaufhängung des Kraftfahrzeugs (35) einen verstellbaren Dämpfer (2,3,4,5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Härte des Dämpfers (2,3,4,5) zur Dämpfung einer Bewegung eines Aufbaus (38) des
Kraftfahrzeugs (35) gesteuert und/oder geregelt wird, wobei das Steuern und/oder Regeln des Dämpfers (2,3,4,5) kontinuierlich erfolgt und zum Steuern und/oder Regeln des Dämpfers (2,3,4,5) ein Sollwert der Bewegung und/oder mindestens eine Geschwindigkeit und/oder mindestens eine Dreh- rate und/oder mindestens eine Beschleunigung herangezogen wird, wobei die Geschwindigkeit und/oder die Drehrate und/oder die Beschleunigung geschätzt wird und das Schätzen auf Basis mindestens eines Dämpferdrucks und/oder mindestens eines von einem, insbesondere über eine Inertialsen- sorik verfügenden, Steuergerät gelieferten Werts durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Dämpferdrücke zum Schätzen verwendet werden, wobei einer der Drücke in einer oberen Dämpferkammer und der andere in einer unteren Dämpferkammer bestimmt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Steuern und/oder Regeln des Dämpfers (2,3,4,5) von mindestens einem Teilregler (39,40,41 ) eine Dämpferhärte bestimmt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Teilregler (39,40,41 ) mindestens eine der Größengeschwindigkeit, Drehrate und Beschleunigung zugeordnet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass aus der Dämpferhärte des mindestens eines Teilreglers
(39,40,41 ) eine Gesamtdämpferhärte bestimmt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpferhärte und/oder die Gesamtdämpferhärte Einstellungen für eine Druck- und eine Zugstufe des Dämpfers (2,3,4,5) umfassen.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilregler (39,40,41 ) mindestens einen situationsgesteuerten Standardregler, insbesondere P-, PD-, Schaltregler und/oder antizipierenden Schaltregler, aufweist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druck- und die Zugstufe des Dämpfers (2,3,4,5) getrennt angesteuert werden.
9. Vorrichtung zur Fahrwerkregelung eines Kraftfahrzeugs (35), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine Radaufhängung des Kraftfahrzeugs (35) einen verstellbaren Dämpfer (2,3,4,5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfer (2,3,4,5) zur Dämpfung einer Bewegung eines Aufbaus (38) des Kraftfahrzeugs (35) kontinuierlich gesteuert und/oder geregelt ist und die Steuerung und/oder Regelung des Dämpfers (2,3,4,5) auf einem Sollwert der Bewegung und/oder mindestens einer Geschwindigkeit und/oder mindestens einer Drehrate und/oder mindestens einer Beschleunigung basiert, wobei die Geschwindigkeit und/oder die Drehrate und/oder die Beschleunigung geschätzt ist und die Schätzung auf Basis mindestens eines Dämpferdrucks und/oder mindestens eines von einem, insbesondere über eine Inertialsensorik verfügenden, Steuergerät gelieferten Werts vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfer
(2,3,4,5) ein Einrohrdämpfer ist.
1 1 . Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Dämpfer (2,3,4,5) eine Auswerteeinheit (7) zugeordnet ist, mittels welcher der Dämpfer (2,3,4,5) steuerbar oder regelbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Steuergerät (12), das mit der Auswerteeinheit (7) über einen Datenbus (11 ) verbunden ist.
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