WO2006125626A1 - Device and method for influencing the damping characteristics of the chassis suspension of a motor vehicle - Google Patents

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WO2006125626A1
WO2006125626A1 PCT/EP2006/004960 EP2006004960W WO2006125626A1 WO 2006125626 A1 WO2006125626 A1 WO 2006125626A1 EP 2006004960 W EP2006004960 W EP 2006004960W WO 2006125626 A1 WO2006125626 A1 WO 2006125626A1
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Johann Mayer
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Abstract

The invention relates to a device and a method for influencing the damping characteristics of the chassis suspension of a motor vehicle. Said device comprises a damping mechanism (11i) provided for damping undesired body movements between an automotive body (12) and a wheel carrier (13i) of the motor vehicle (10), the damping force of said damping mechanism being variable by actuating an adjusting element (14i). A control mechanism (20) increases the damping force of the damping mechanism (11i) by actuating the adjusting element (14i) when a defined trigger criterion is met. The invention is characterized in that the damping force is increased independent of the direction of the body movement only for the pressure stage of the damping mechanism (11i) or alternatively only for the tensile stage of the damping mechanism (11i).

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Beeinflussung der Dämpfungskraftcharakteristik einer Fahrwerksaufhängung eines Kraftfahrzeugs Device and method for influencing the damping force characteristic of a chassis suspension of a motor vehicle
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Beeinflussung der Dämpfungskraftcharakteristik einer Fahrwerksaufhängung eines Kraftfahrzeugs, mit einer Dämpfungseinrichtung, die zur Dämpfung unerwünschter Fahrzeugaufbaubewegungen zwischen einem Fahrzeugaufbau und einem Radträger des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wobei die Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung durch Ansteuerung einer Stelleinrichtung veränderbar ist. Weiterhin ist eine Kontrolleinrichtung vorhanden, die die Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung durch Ansteuerung der Stelleinrichtung verringert, wenn ein vorgegebenes Auslösekriterium erfüllt ist.The invention relates to an apparatus and a method for influencing the damping force characteristic of a chassis suspension of a motor vehicle, comprising a damping device which is arranged for damping unwanted vehicle body movements between a vehicle body and a wheel carrier of the motor vehicle, wherein the damping force of the damping device is variable by driving an adjusting device , Furthermore, a control device is provided which reduces the damping force of the damping device by controlling the adjusting device when a predetermined triggering criterion is met.
Eine derartige Vorrichtung zum Steuern der Dämpfungskraftcharakteristik einer Fahrwerksaufhängung geht aus der Druckschrift DE 198 15 859 Al hervor. Die Vorrichtung umfasst einen Schwingungsdämpfer, der zwischen einem Fahrzeugaufbau und einem Fahrzeugrad angeordnet ist, wobei die Dämpfungskraftcharakteristik des Schwingungsdämpfers durch Ansteuerung einer Stelleinrichtung veränderbar ist. Die Ansteuerung der Stelleinrichtung erfolgt mittels einer zentralen Kontrolleinheit, die die Dämpfungskraftcharakteristik des Schwingungsdämpfers bei Erfüllung jeweils zugehöriger Auslösekriterien entsprechend unterschiedlicher Betriebsarten einstellt.Such a device for controlling the damping force characteristic of a suspension suspension is shown in the document DE 198 15 859 Al. The device comprises a vibration damper, which is arranged between a vehicle body and a vehicle wheel, wherein the damping force characteristic of the vibration damper is variable by driving an adjusting device. The control of the adjusting device by means of a central control unit, the damping force characteristic of the vibration damper when fulfilling respective trigger criteria according to different operating modes.
Bei einer der „Sky-Hook"-Theorie entsprechenden Betriebsart stellt die zentrale Kontrolleinheit für die Zugstufe des Schwingungsdämpfers eine harte und für die Druckstufe des Schwingungsdämpfers eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik ein, wenn sich aufgrund einer am Fahrzeugaufbau auftretenden Vertikalgeschwindigkeit ergibt, dass eine nach oben gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung vorliegt. Umgekehrt stellt die zentrale Kontrolleinheit für die Druckstufe des Schwingungsdämpfers eine harte und für die Zugstufe des Schwingungsdämpfers eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik ein, wenn sich aufgrund der am Fahrzeugaufbau auftretenden Vertikalgeschwindigkeit ergibt, dass eine nach unten gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung vorliegt.In a mode of operation commensurate with the "Sky Hook" theory, the center control unit sets a hard damping force characteristic for the rebound of the damper, and a soft damping force characteristic for the compression stage of the damper, as a result of a vertical velocity occurring at the vehicle body, such that an upward vehicle body movement Conversely, the central control unit sets a hard damping force characteristic for the compression stage of the vibration damper, and a soft damping force characteristic for the rebound damping damper, when a vertical vehicle-body movement occurs due to the vertical speed occurring at the vehicle body.
Ferner ist eine Sonderbetriebsart vorgesehen, die von der zentralen Kontrolleinheit bei Erkennung hochdynamischer Lenkmanöver eingestellt wird und bei der sowohl für die Zugstufe als auch für die Druckstufe des Schwingungsdämpfers eine harte Dämpfungskraftcharakteristik vorgesehen ist.Further, a special mode is provided, which is set by the central control unit upon detection of highly dynamic steering maneuvers and in which a hard damping force characteristic is provided both for the rebound and for the compression stage of the vibration damper.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine zusätzliche Betriebsart geschaffen wird, deren Dämpfungskraft über den gesamten Bewegungszyklus der Fahrzeugaufbaubewegung, also über eine komplette Auf- und Abwärtsbewegung des Fahrzeugaufbaus gesehen im Mittel zwischen derjenigen der „Sky-Hook"-Betriebsart und derjenigen der Sonderbetriebsart der bekannten Vorrichtung liegt.Object of the present invention is to develop a device or a method of the type mentioned in such a way that an additional mode is created, the damping force over the entire cycle of the vehicle body movement, ie over a complete up and down movement of the vehicle body on average between that of the sky-hook mode and that of the special mode of the known device.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 9 gelöst. Die Vorrichtung zur Beeinflussung der Dämpfungskraftcharakteristik einer Fahrwerksaufhängung eines Kraftfahrzeugs umfasst eine Dämpfungseinrichtung, die zur Dämpfung unerwünschter Fahrzeugaufbaubewegungen zwischen einem Fahrzeugaufbau und einem Radträger des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wobei die Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung durch Ansteuerung einer Stelleinrichtung veränderbar ist. Weiterhin ist eine Kontrolleinrichtung vorhanden, die die Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung durch Ansteuerung der Stelleinrichtung verringert, wenn ein vorgegebenes Auslösekriterium erfüllt ist.This object is achieved according to the features of patent claim 1 and patent claim 9, respectively. The device for influencing the damping force characteristic of a chassis suspension of a motor vehicle comprises a damping device, which is arranged for damping unwanted vehicle body movements between a vehicle body and a wheel carrier of the motor vehicle, wherein the damping force of the damping device is variable by driving an adjusting device. Furthermore, a control device is provided which reduces the damping force of the damping device by controlling the adjusting device when a predetermined triggering criterion is met.
Erfindungsgemäß erfolgt die Verringerung der Dämpfungskraft unabhängig von der Richtung der Fahrzeugaufbaubewegung ausschließlich für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung.According to the invention, the reduction of the damping force is independent of the direction of the vehicle body movement exclusively for the compression stage of the damping device.
Die Dämpfungskraftcharakteristik der Dämpfungseinrichtung sei im folgenden der Einfachheit halber zweistufig, nämlich gemäß den beiden Stufen „weich" und „hart" einstellbar, wobei allerdings auch eine feinere oder gar kontinuierliche Abstufung vorgesehen sein kann.The damping force characteristic of the damping device is in the following two-stage for the sake of simplicity, namely according to the two stages "soft" and "hard" adjustable, although also a finer or even continuous gradation can be provided.
Dementsprechend stellt die Kontrolleinrichtung bei Erfüllung des vorgegebenen Auslösekriteriums für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung eine harte und für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik ein, wenn festgestellt wird, dass eine nach oben gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung vorliegt. Ergibt sich hingegen, dass die Fahrzeugaufbaubewegung nach unten gerichtet ist, so stellt die Kontrolleinrichtung sowohl für die Zugstufe als auch für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung eine harte Dämpfungskraftcharakteristik ein. Eine Verringerung der Dämpfungskraft der Zugstufe, wie sie gemäß der „Sky-Hook"-Theorie in letzterem Fall vorgesehen wäre, unterbleibt somit. Auf diese Weise ergibt sich über den gesamten Bewegungszyklus der Fahrzeugaufbaubewegung gesehen im Mittel eine Dämpfungskraft, die zwischen derjenigen der „Sky-Hook"-Betriebsart und derjenigen der Sonderbetriebsart der bekannten Vorrichtung liegt und die es ermöglicht, eine nuancierte Anpassung der Dämpfungskraftcharakteristik und damit der Dämpfungseigenschaften der Fahrwerksaufhängung entsprechend der jeweiligen fahrdynamischen Situation des Kraftfahrzeugs vorzunehmen. Gemäß einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die Verringerung der Dämpfungskraft unabhängig von der Richtung der Fahrzeugaufbaubewegung ausschließlich für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung.Accordingly, when the predetermined release criterion for the rebound rebound of the damping device is met, the control device sets a hard damping force characteristic for the compression stage of the damping device and determines a soft damping force characteristic for the compression section of the damping device if it is ascertained that there is an upward vehicle body movement. If, on the other hand, it results that the vehicle body movement is directed downwards, the control device sets a hard damping force characteristic both for the rebound stage and for the compression stage of the damping device. A reduction in the damping force of the rebound, as it would be provided according to the sky-hook theory in the latter case, thus omitted. In this way, seen over the entire cycle of movement of the vehicle body movement on average, a damping force which is between those of the "Sky Hook" mode and those of the special mode of the known device and which allows a nuanced adjustment of the damping force characteristic and thus the damping properties According to an alternative embodiment of the device according to the invention, the reduction of the damping force takes place independently of the direction of the vehicle body movement exclusively for the rebound stage of the damping device.
Dementsprechend stellt die Kontrolleinrichtung bei Erfüllung des vorgegebenen Auslösekriteriums für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung eine harte und für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik ein, wenn festgestellt wird, dass eine nach unten gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung vorliegt. Ergibt sich hingegen, dass die Fahrzeugaufbaubewegung nach oben gerichtet ist, so stellt die Kontrolleinrichtung sowohl für die Druckstufe als auch für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung eine harte Dämpfungskraftcharakteristik ein.Accordingly, when the predetermined triggering criterion for the compression stage of the damping device is met, the control device sets a hard and for the rebound damping unit a soft damping force characteristic, if it is determined that there is a downward vehicle body movement. If, on the other hand, it results that the vehicle body movement is directed upwards, then the control device sets a hard damping force characteristic both for the compression stage and for the rebound damping stage.
Welche der beiden alternativen Ausführungsformen verwendet wird, liegt letztlich im Ermessen des Fachmanns.Which of the two alternative embodiments is used is ultimately at the discretion of the person skilled in the art.
Vorteilhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous embodiments of the device according to the invention will become apparent from the dependent claims.
Damit eine verlässliche Aussage dahingehend getroffen werden kann, ob eine Veränderung bzw. Anpassung der Dämpfungskraftcharakteristik aufgrund der aktuellen fahrdynamischen Situati- on des Kraftfahrzeugs erforderlich ist oder nicht, ist es von Vorteil, wenn in das Auslosekriterium eine Vertikalgeschwin- digkeitsgroße, die eine am Fahrzeugaufbau auftretende Vertikalgeschwindigkeit beschreibt, eine Wankwinkelgeschwindig- keitsgroße, die eine zeitliche Änderung eines am Fahrzeugaufbau auftretenden Wankwinkels beschreibt, eine Nickwinkelge- schwindigkeitsgroße, die eine zeitliche Änderung eines am Fahrzeugaufbau auftretenden Nickwinkels beschreibt, oder eine Hubgeschwindigkeitsgroße, die eine zeitliche Änderung eines in Bezug auf den Fahrzeugschwerpunkt am Fahrzeugaufbau auftretenden Vertikalhubs beschreibt, eingeht. Hierbei ist für jede der vorstehend genannten Großen ein separates Auslosekriterium vorgegeben .So that a reliable statement can be made as to whether a change or adaptation of the damping force characteristic due to the current dynamic driving situation on the motor vehicle is required or not, it is advantageous if in the triggering criterion a vertical speed variable describing a vertical speed occurring at the vehicle body, a roll angular velocity quantity describing a temporal change of a roll angle occurring at the vehicle body, a pitch angle speed magnitude , which describes a change over time of a pitch occurring at the vehicle body, or a Hubgeschwindigkeitsgröße, which describes a change with time of a occurring relative to the vehicle center of gravity on the vehicle body vertical stroke is received. In this case, a separate trigger criterion is specified for each of the aforementioned variables.
Vorteilhafterweise wird die Vertikalgeschwindigkeitsgroße, die Wankwinkelgeschwindigkeitsgroße, die Nickwinkelgeschwindig- keitsgroße und die Hubgeschwindigkeitsgroße von der Kontrolleinrichtung auf Basis einer ermittelten Vertikalbeschleuni- gungsgroße berechnet, die eine am Fahrzeugaufbau auftretende Vertikalbeschleunigung beschreibt, sodass zur Bereitstellung der erstgenannten Großen eine gemeinsame Sensoreinrichtung verwendet werden kann.Advantageously, the vertical velocity magnitude, roll angular velocity magnitude, pitch angular velocity magnitude, and stroke velocity magnitude are calculated by the controller based on a determined vertical acceleration magnitude describing a vertical acceleration occurring at the vehicle body such that a common sensor device may be used to provide the former.
Die Vertikalbeschleunigungsgroße lasst sich hierbei in einfacher Weise durch Verwendung eines dem Fahrzeugaufbau zugeordneten Linearbeschleunigungssensors ermitteln, dessen Messachse in Richtung der Lotrechten zur Erdoberflache orientiert ist.In this case, the vertical acceleration variable can be determined in a simple manner by using a linear acceleration sensor assigned to the vehicle structure whose measuring axis is oriented in the direction of the perpendicular to the earth's surface.
Um eine mögliche Beeinträchtigung des Oberflachenzustands der befahrenen Straße, wie sie aufgrund von Fahrbahnwellen, Schlaglochern und dergleichen verursacht wird, dahingehend berücksichtigen zu können, ob eine Veränderung bzw. Anpassung der Dampfungskraftcharakteristik notwendig ist oder nicht, besteht ferner die Möglichkeit, dass die Kontrolleinrichtung das Auslösekriterium in Abhängigkeit einer Straßenzustandsgröße, die den momentanen Oberflächenzustand der befahrenen Straße wiedergibt, anpasst.In order to be able to take into account a possible impairment of the surface condition of the traveled road, as it is caused due to roadway waves, potholes and the like, whether a change or adaptation of the Dampfungskraftcharakteristik is necessary or not, there is also the possibility that the control device that Tripping criterion in response to a road condition size, which reflects the current surface condition of the busy road, adapts.
Entsprechendes gilt für eine mögliche Berücksichtigung der Längsdynamik des Kraftfahrzeugs, wozu die Kontrolleinrichtung das Auslösekriterium zusätzlich oder alternativ zur Straßenzustandsgröße in Abhängigkeit einer ermittelten Längsgeschwindigkeitsgröße, die die momentane Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs wiedergibt, anpasst. Hierbei ist es prinzipiell vorstellbar, neben der Längsdynamik des Kraftfahrzeugs ebenfalls dessen Querdynamik in Form entsprechender Größen zu berücksichtigen.The same applies to a possible consideration of the longitudinal dynamics of the motor vehicle, for which purpose the control device adapts the triggering criterion additionally or alternatively to the road condition variable as a function of a determined longitudinal speed variable which reproduces the instantaneous longitudinal speed of the motor vehicle. In this case, it is in principle conceivable, in addition to the longitudinal dynamics of the motor vehicle, to also take into account its transverse dynamics in the form of corresponding variables.
Bei der Dämpfungseinrichtung kann es sich insbesondere um einen gängigen Teleskopdämpfer handeln, der einen hydraulisch oder pneumatisch bedämpften Hauptdämpfkolben umfasst. Zur Veränderung der Dämpfungskraft weist die Stelleinrichtung vorzugsweise ein der Dämpfungseinrichtung zuschaltbares Bypass- ventil auf, das es erlaubt, den durch den Teleskopdämpfer fließenden hydraulischen oder pneumatischen Volumenstrom zu überbrücken, sodass sich bei geschlossenem Bypassventil eine höhere Dämpfungskraft einstellt (harte Dämpfungskraftcharakteristik) als bei geöffnetem Bypassventil (weiche Dämpfungs- kraftcharakteristik) .The damping device may in particular be a common telescopic damper, which comprises a hydraulically or pneumatically damped main damper piston. To change the damping force, the adjusting device preferably has a bypass valve which can be switched on by the damping device, which allows the hydraulic or pneumatic volume flow flowing through the telescopic damper to be bridged, so that a higher damping force is established when the bypass valve is closed (hard damping force characteristic) than when the bypass valve is open (soft damping characteristic).
Um eine für die Druckrichtung und die Zugrichtung der Dämpfungseinrichtung unabhängige Beeinflussung der Dämpfungskraftcharakteristik zu ermöglichen, weist die Stelleinrichtung für die Druckstufe und die Zugstufe getrennte Bypassventile auf, wobei das für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung zuschaltbare Bypassventil ausschließlich in Druckrichtung durchlässig ist und das für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung zuschaltbare Bypassventil ausschließlich in Zugrichtung durchlässig ist. Durch entsprechende Ansteuerung der Bypassventile der Stelleinrichtung lässt sich dann einIn order to enable an independent for the compression direction and the pulling direction of the damping device influencing the damping force characteristic, the adjusting device for the pressure stage and the rebound separate bypass valves, wherein the switchable for the pressure stage of the damping device bypass valve is permeable only in the printing direction and that for the rebound of the Damping device switchable bypass valve is permeable only in the pulling direction. By appropriate control of the bypass valves of the adjusting device can then be
- erster Dämpfungsmodus einstellen, bei dem unabhängig von der Richtung der Fahrzeugaufbaubewegung sowohl für die Zugstufe als auch für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik vorgesehen ist (Grundbetriebsart) , ein- Set first damping mode, in which regardless of the direction of the vehicle body movement both for the rebound and for the compression stage of the damping device, a soft damping force characteristic is provided (basic mode), a
- zweiter Betriebsmodus einstellen, bei dem für eine nach oben gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung eine harte und für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik, und umgekehrt für eine nach unten gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung eine harte und für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik vorgesehen ist („Sky- Hook"-Betriebsart ) , ein- Setting the second operating mode, in which for an upward vehicle body movement for the rebound of the damping device a hard and for the compression stage of the damping device, a soft damping force characteristic, and vice versa for a downward vehicle body movement for the compression stage of the damping device a hard and for the rebound of the Damping a soft damping force characteristic is provided ("Sky Hook" mode), a
- dritter Dämpfungsmodus einstellen, bei dem für eine nach o- ben gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung eine harte und für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik vorgesehen ist, und bei dem für eine nach unten gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung sowohl für die Zugstufe als auch für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung eine harte Dämp- fungskraftcharakteristik vorgesehen ist (Zwischenbetriebsart) , ein- Set the third damping mode, in which for a nachbenden vehicle body movement for the rebound of the damping device is a hard and for the compression stage of the damping device is provided a soft damping force characteristic, and in which for a downward vehicle body movement for both the rebound and for the compression stage of the damping device is provided with a hard damping force characteristic (intermediate mode)
- alternativer dritter Dämpfungsmodus einstellen, bei dem für eine nach unten gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung eine harte und für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung eine weiche Dämpfungs- kraftcharakteristik vorgesehen ist, und bei dem für eine nach oben gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung sowohl für die Druckstufe als auch für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung eine harte Dämpfungskraftcharakteristik vorgesehen ist (alternative Zwischenbetriebsart), und ein- set alternative third damping mode, in which for a downward vehicle body movement for the compression stage of the damping device a hard and for the rebound of the damping device a soft damping force characteristic is provided, and in which a hard damping force characteristic is provided for an upward vehicle body movement both for the compression stage and for the rebound of the damping device (alternative intermediate mode), and a
- vierter Dämpfungsmodus einstellen, bei dem unabhängig von der Richtung der Fahrzeugaufbaubewegung sowohl für die Druckstufe als auch für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung eine harte Dämpfungskraftcharakteristik vorgesehen ist (Sonderbetriebsart) .- Set fourth damping mode in which regardless of the direction of the vehicle body movement both for the compression stage and for the rebound damping of the damping device a hard damping force characteristic is provided (special mode).
Die Dämpfungsmodi weisen hierbei in der Reihenfolge ihrer Num- merierung eine über den gesamten Bewegungszyklus der Fahrzeugaufbaubewegung gesehen im Mittel zunehmende Dämpfungskraft auf, sodass eine nuancierte, d.h. fein abgestufte Anpassung der Dämpfungskraftcharakteristik und damit der Dämpfungseigenschaften der Fahrwerksaufhängung entsprechend der jeweiligen fahrdynamischen Situation des Kraftfahrzeugs möglich ist.The damping modes here have, in the order of their numbering, a mean increasing damping force over the entire movement cycle of the vehicle body movement, so that a nuanced, i. finely graded adaptation of the damping force characteristic and thus the damping properties of the suspension suspension is possible according to the respective driving dynamic situation of the motor vehicle.
Um im Falle von während der Fahrt auftretenden Fahrbahnunebenheiten und dergleichen ein Einfedern der Radfedereinrichtungen zu erleichtern, sind die Dämpfungseinrichtungen üblicherweise derart ausgebildet, dass in Bezug auf die jeweils eingestellte Dämpfungskraftcharakteristik (weich oder hart) für eine nach unten gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung eine geringere Dämpfungskraft vorgesehen ist als im Falle einer nach oben gerichteten Fahrzeugaufbaubewegung.In order to facilitate compression of the wheel spring means in the case of road bumps and the like occurring during running, the damping devices are usually designed such that a lower damping force is provided with respect to the respectively set damping force characteristic (soft or hard) for a downward vehicle body movement in the case of an upward vehicle body movement.
Damit weist der dritte Dämpfungsmodus eine über den gesamten Bewegungszyklus der Fahrzeugaufbaubewegung gesehen im Mittel wirkende geringere Dämpfungskraft auf als der dementsprechende alternative Dämpfungsmodus, was letztlich eine weitere Abstu- fung bei der Anpassung der Dämpfungskraftcharakteristik erlaubt.Thus, the third damping mode has a lower damping force acting on average over the entire movement cycle of the vehicle body movement than the corresponding alternative damping mode, which ultimately results in a further damping action. Fung in the adjustment of the damping force characteristic allowed.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:The device according to the invention or the method according to the invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Showing:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug,1 shows an embodiment of the device according to the invention for a motor vehicle,
Fig. 2 a) ein Diagramm, das einen beispielhaften funktionalen Zusammenhang v°ref (V1 ) wiedergibt,FIG. 2 a) shows a diagram representing an exemplary functional relationship v ° ref (V 1 ), FIG.
Fig. 2 b) ein Diagramm, das einen beispielhaften funktionalen Zusammenhang φ°ef (V1 ) wiedergibt, undFIG. 2 b) is a diagram representing an exemplary functional relationship φ ° ef (V 1 ), and FIG
Fig. 2 c) ein Diagramm, das einen beispielhaften funktionalen Zusammenhang K1L ) wiedergibt.Fig. 2 c) is a diagram representing an exemplary functional relationship K 1L ).
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßenFig. 1 shows an embodiment of the invention
Vorrichtung zur Beeinflussung der Dämpfungskraftcharakteristik einer Fahrwerksaufhängung eines Kraftfahrzeugs.Device for influencing the damping force characteristic of a chassis suspension of a motor vehicle.
Die in dem Kraftfahrzeug 10 angeordnete erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Dämpfungseinrichtung Hi, die zur Dämpfung unerwünschter Fahrzeugaufbaubewegungen zwischen einem Fahrzeugaufbau 12 und einem Radträger 13i des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet ist, wobei die Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung Hi durch Ansteuerung einer zugehörigen Stelleinrichtung 14i veränderbar ist. Die Dämpfungseinrichtung Hi sowie die Stelleinrichtung 14i sind hierbei - ebenso wie eine aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellte Radfedereinrichtung - gemeinsamer Bestandteil der Fahrwerksaufhängung 15i. Beispielsgemäß handelt es sich um ein vierrädriges Kraftfahrzeug 10, sodass im vorliegenden Fall also i = a...d gilt.The device according to the invention arranged in the motor vehicle 10 comprises a damping device Hi, which is arranged to damp undesired vehicle body movements between a vehicle body 12 and a wheel carrier 13i of the motor vehicle 10, wherein the damping force of the damping device Hi can be changed by controlling an associated setting device 14i. The damping device Hi and the adjusting device 14i are in this case - as well as a not shown for reasons of clarity Radfedereinrichtung - common part of the suspension 15i. By way of example, it is a four-wheeled motor vehicle 10, so that in the present case i = a ... d applies.
Des weiteren ist eine Kontrolleinrichtung 20 vorhanden, die die Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung Hi durch Ansteue- rung der Stelleinrichtung 14i verringert, wenn ein vorgegebenes Auslösekriterium AKRIT erfüllt ist.Furthermore, there is a control device 20 which controls the damping force of the damping device Hi by activating it. tion of the adjusting device 14i reduced when a predetermined triggering criterion AKRIT is met.
Die Erhöhung der Dämpfungskraft erfolgt hierbei unabhängig von der Richtung der Fahrzeugaufbaubewegung ausschließlich für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung Hi.The increase of the damping force takes place here, regardless of the direction of the vehicle body movement exclusively for the compression stage of the damping device Hi.
Die Dämpfungskraftcharakteristik der Dämpfungseinrichtung Hi sei im folgenden zweistufig, nämlich gemäß den beiden Stufen „weich" und „hart" einstellbar.The damping force characteristic of the damping device Hi in the following two-stage, namely according to the two stages "soft" and "hard" adjustable.
Dementsprechend stellt die Kontrolleinrichtung 20 bei Erfüllung des vorgegebenen Auslösekriteriums AKRIT für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine harte und für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik ein, wenn festgestellt wird, dass eine nach o- ben gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung vorliegt. Ergibt sich hingegen, dass die Fahrzeugaufbaubewegung nach unten gerichtet ist, so stellt die Kontrolleinrichtung 20 sowohl für die Zugstufe als auch für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine harte Dämpfungskraftcharakteristik ein. Die Richtung der momentanen Fahrzeugaufbaubewegung ergibt sich hierbei durch Auswertung einer am Fahrzeugaufbau 12 im Bereich der Dämpfungseinrichtung Hi auftretenden Vertikalgeschwindigkeit.Accordingly, the control device 20 sets a hard damping force characteristic for the rebound damping stage Hi when the predetermined triggering criterion AKRIT is satisfied, and a soft damping force characteristic for the compression stage of the damping device Hi if it is determined that there is a vehicle body movement directed upwards. If, on the other hand, it is found that the vehicle body movement is directed downwards, the control device 20 sets a hard damping force characteristic both for the rebound stage and for the compression stage of the damping device Hi. The direction of the current vehicle body movement results from the evaluation of a vertical speed occurring on the vehicle body 12 in the region of the damping device Hi.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die Erhöhung der Dämpfungskraft unabhängig von der Richtung der Fahrzeugaufbaubewegung ausschließlich für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung Hi.According to an alternative embodiment of the device according to the invention, the increase of the damping force is independent of the direction of the vehicle body movement exclusively for the rebound of the damping device Hi.
Dementsprechend stellt die Kontrolleinrichtung 20 bei Erfüllung des vorgegebenen Auslösekriteriums AKRIT für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine harte und für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine weiche Dämpfungskraft- Charakteristik ein, wenn festgestellt wird, dass eine nach unten gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung vorliegt. Ergibt sich hingegen, dass die Fahrzeugaufbaubewegung nach oben gerichtet ist, so stellt die Kontrolleinrichtung 20 sowohl für die Druckstufe als auch für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine harte Dämpfungskraftcharakteristik ein.Accordingly, the control device 20 sets a hard damping force for the compression stage of the damping device Hi when the predetermined triggering criterion AKRIT is satisfied, and a soft damping force for the rebound damping stage Hi. Characteristic when it is determined that there is a downward vehicle body movement. If, on the other hand, it is found that the vehicle body movement is directed upwards, the control device 20 sets a hard damping force characteristic both for the compression stage and for the rebound damping stage Hi.
Der Übersichtlichkeit halber soll im folgenden lediglich auf die erste der beiden möglichen alternativen Ausführungsformen Bezug genommen werden.For the sake of clarity, reference will be made below to the first of the two possible alternative embodiments.
In das Auslösekriterium AKRIT geht eine Vertikalgeschwindig- keitsgröße V1, die eine am Fahrzeugaufbau 12 im Bereich der Dämpfungseinrichtung Hi auftretende Vertikalgeschwindigkeit beschreibt, eine Wankwinkelgeschwindigkeitsgröße φ, die eine zeitliche Änderung eines am Fahrzeugaufbau 12 auftretenden Wankwinkels beschreibt, eine Nickwinkelgeschwindigkeitsgröße ή , die eine zeitliche Änderung eines am Fahrzeugaufbau 12 auftretenden Nickwinkels beschreibt, oder eine Hubgeschwindigkeitsgröße z, die eine zeitliche Änderung eines in Bezug auf den Fahrzeugschwerpunkt SP am Fahrzeugaufbau 12 auftretenden Vertikalhubs beschreibt, ein. Hierbei ist für jede der vorstehend genannten Größen ein separates Auslösekriterium AKRIT vorgegeben, sodass die Ansteuerung der Stelleinrichtungen 14a bis 14d und damit die Beeinflussung der Dämpfungskraftcharakteristik je nach zugrunde liegendem Auslösekriterium AKRIT individuell verschieden vorgenommen werden kann. Auf die exakte Form der Auslösekriterien AKRIT soll an späterer Stelle detailliert eingegangen werden.A vertical speed variable V 1 , which describes a vertical speed occurring at the vehicle body 12 in the area of the damping device Hi, a roll angular velocity variable φ which describes a temporal change of a rolling angle occurring at the vehicle body 12, a pitch angular velocity variable ή, which changes over time describes a pitch occurring at the vehicle body 12, or a Hubgeschwindigkeitsgröße z, which describes a temporal change occurring in relation to the vehicle center of gravity SP on the vehicle body 12 vertical stroke, a. Here, a separate triggering criterion AKRIT is specified for each of the above variables, so that the control of the adjusting devices 14a to 14d and thus the influence of the damping force characteristic can be made individually different depending on the underlying triggering criterion AKRIT. The exact form of the trigger criteria AKRIT will be discussed in detail later.
Beispielsgemäß sind dem Fahrzeugaufbau 12 im Bereich der Dämpfungseinrichtungen Ha bis Hc insgesamt drei Linearbeschleu- nigungssensoren 21a bis 21c zugeordnet, deren Messachsen in Richtung der Lotrechten zur Erdoberfläche orientiert sind, wo- bei die Kontrolleinrichtung 20 durch Auswertung der von den Linearbeschleunigungssensoren 21a bis 21c bereitgestellten Beschleunigungssignale eine Vertikalbeschleunigungsgroße air die eine am Fahrzeugaufbau 12 im Bereich der Dampfungseinrichtun- gen Hi auftretende Vertikalbeschleunigung beschreibt, ermittelt. Auf deren Basis berechnet die Kontrolleinrichtung 20 anschließend durch Ausfuhrung einer numerischen Integration die Vertikalgeschwindigkeitsgroße V1.According to the example, the vehicle body 12 in the region of the damping devices Ha to Hc is assigned a total of three linear acceleration sensors 21a to 21c, the measuring axes of which are oriented in the direction of the perpendicular to the earth's surface. in the control device 20, by evaluating the acceleration signals provided by the linear acceleration sensors 21a to 21c, a vertical acceleration variable a ir describing a vertical acceleration occurring on the vehicle body 12 in the region of the damping devices Hi is determined. On the basis of this, the control device 20 then calculates the vertical speed variable V 1 by performing a numerical integration.
Die Berechnung der Wankwinkelgeschwindigkeitsgroße φ, der Nickwinkelgeschwindigkeitsgroße ή und der Hubgeschwindigkeitsgroße z erfolgt ausgehend von der berechneten Vertikal- geschwindigkeitsgroße V1, wofür Transformationsgleichungen der FormThe calculation of the roll angular velocity magnitude φ, the pitch angular velocity magnitude ή and the stroke velocity magnitude z is performed from the calculated vertical velocity magnitude V 1 , for which transformation equations of the shape
CpSCp(V1 ,s) , (1.1)CpSCp (V 1 , s), (1.1)
ή≡ή(Vl ,1) , (1.2)ή≡ή ( Vl , 1), (1.2)
z≡z (V1 ,ItI1 ) , (1.3)z≡z (V 1 , ItI 1 ), (1.3)
angesetzt werden, in denen V1 die Vertikalgeschwindigkeitsgroße, In1 den auf der Dampfungseinrichtung Hi effektiv lastenden Anteil der Gesamtmasse des Kraftfahrzeugs 10, s die Spurweite des Kraftfahrzeugs 10 und 1 den Basisabstand zwischen der Vorderachse und der Hinterachse des Kraftfahrzeugs 10 bezeichnet. Bei den Großen s und 1 handelt es sich um fahrzeugspezifische Konstanten, die in einem der Kontrolleinrichtung 20 zugeordneten Datenspeicher abgelegt ist. Die Große In1 ergibt sich beispielsweise aus einer am Radtrager 13i auftretenden RadaufStandskraft fx und der Vertikalbeschleunigungsgroße ax zu ITi 1 = — . ( 1 . 4 )in which V 1 denotes the vertical speed variable, In 1 the proportion of the total mass of the motor vehicle 10 which is effectively loaded on the damping device Hi, s the track width of the motor vehicle 10, and 1 the base distance between the front axle and the rear axle of the motor vehicle 10. The variables s and 1 are vehicle-specific constants which are stored in a data memory associated with the control device 20. The large In 1 results, for example, from a wheel contact force f x occurring at the wheel carrier 13 i and the vertical acceleration variable a x ITi 1 = -. (1, 4)
Für die Lösungen der Transformationsgleichungen (1.1) bis (1.3) folgt dann unter Zugrundelegung einfacher geometrischer BetrachtungenFor the solutions of the transformation equations (1.1) to (1.3) follows then on the basis of simple geometric considerations
Figure imgf000015_0001
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„„lüZl". , (1.6;"" LüZl "., (1 .6;
"' a v a *" a * a . - _ ."'a v a *" a * a. - _.
Z » . ( 1 • / ) ma + ... + md Z ». (1 • /) m a + ... + m d
Ferner wird das Auslösekriterium AKRIT von der Kontrolleinrichtung 20 in Abhängigkeit einer Straßenzustandsgröße μ1 die den momentanen Oberflächenzustand der befahrenen Straße im Bereich der Dämpfungseinrichtung Hi wiedergibt, und/oder einer ermittelten Längsgeschwindigkeitsgröße V1, die die momentane Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10 wiedergibt, ange- passt .Furthermore, the triggering criterion AKRIT is adapted by the control device 20 as a function of a road condition variable μ 1 which represents the current surface state of the road being traveled in the area of the damping device Hi, and / or a determined longitudinal speed variable V 1 , which represents the instantaneous longitudinal speed of the motor vehicle 10 ,
Die Ermittlung der Straßenzustandsgröße μx erfolgt beispielsweise durch Analyse des Frequenz- und/oder Amplitudenspektrums der ermittelten Vertikalbeschleunigungsgröße alf wohingegen zur Ermittlung der Längsgeschwindigkeitsgröße V1 die von Raddrehzahlsensoren 22 bereitgestellten Raddrehzahlsignale herangezogen werden.The determination of the road condition variable μ x takes place, for example, by analyzing the frequency and / or amplitude spectrum of the determined vertical acceleration variable a lf, whereas the wheel speed signals provided by wheel speed sensors 22 are used to determine the longitudinal speed variable V 1 .
Wie bereits erwähnt, ist für jede der Größen V1, φ, ή und z ein separates Auslösekriterium AKRIT vorgegeben. Auf die ex- akte Form dieser Auslosekriterien soll im folgenden naher eingegangen werden.As already mentioned, a separate triggering criterion AKRIT is specified for each of the variables V 1 , φ, ή and z. For the ex- The form of these trigger criteria will be discussed in more detail below.
Ein erstes Auslosekriterium AKRIT1;V ist erfüllt, wenn die Ver- tikalgeschwindigkeitsgroße V1 großer ist als ein zugehöriger Schwellenwert v1>ref,A first triggering criterion AKRIT 1, V is fulfilled when the vertical velocity variable V 1 is greater than an associated threshold value v 1> ref ,
V1 >v1(re£ , (2.1)V 1 > v 1 (re £ , (2.1)
wobei die Kontrolleinrichtung 20 den Schwellenwert vljref gemäß einer Gleichung der Gestaltwherein the controller 20 sets the threshold v ljref according to an equation of shape
Vlff =V°,ref (V1 )-Kl (2.2)V lff = V °, ref (V 1 ) - Kl (2.2)
berechnet, in der v°ref einen von der Langsgeschwindigkeits- große V1 abhangigen Basisschwellenwert und K1 einen von der Straßenzustandsgroße μ^. abhangigen Korrekturfaktor bezeichnet .calculates, in the v ° ref, a base threshold dependent on the slow speed V 1 and K 1 one of the road condition magnitude μ ^. dependent correction factor.
Ein zweites Auslosekriterium AKRITφ ist erfüllt, wenn die Wankwinkelgeschwindigkeitsgroße φ großer ist als ein zugehöriger Schwellenwert φ ref ,A second trigger criterion AKRIT φ is satisfied if the roll angular velocity gro is larger than an associated threshold φ ref ,
Figure imgf000016_0001
Figure imgf000016_0001
wobei die Kontrolleinrichtung 20 den Schwellenwert φ ref gemäß einer Gleichung der Gestaltwherein the control means 20 the threshold value φ ref according to an equation of the shape
Φref =Φref (Vl )-K^ (2.4 berechnet, in der φ°ef einen von der Längsgeschwindigkeitsgröße V1 abhängigen Basisschwellenwert und Ic1 den über i= a...d gemittelten Korrekturfaktor K1 bezeichnet.Φref = Φref ( V l) - K ^ (2.4 calculated in the φ ° ef the designated over i = a ... d averaged correction factor K 1 is a dependent on the longitudinal velocity value V 1 base threshold value and Ic. 1
Ein drittes Auslösekriterium AKRITn ist erfüllt, wenn die Nickwinkelgeschwindigkeitsgröße ή größer ist als ein zugehöriger Schwellenwert ήref,A third trigger criterion AKRIT n is fulfilled if the pitch angular velocity variable ή is greater than an associated threshold value ή ref ,
Figure imgf000017_0001
Figure imgf000017_0001
wobei die Kontrolleinrichtung 20 den Schwellenwert ήref gemäß einer Gleichung der Gestaltwherein the control means 20 the threshold value ή ref according to an equation of the shape
Figure imgf000017_0002
Figure imgf000017_0002
berechnet, in der ή°ef einen von der Längsgeschwindigkeitsgröße V1 abhängigen Basisschwellenwert bezeichnet.in which ή ° ef denotes a base threshold dependent on the longitudinal velocity variable V 1 .
Ein viertes Auslösekriterium AKRIT2 ist erfüllt, wenn die Hubgeschwindigkeitsgröße z größer ist als ein zugehöriger Schwellenwert zref,A fourth triggering criterion AKRIT 2 is fulfilled if the stroke speed variable z is greater than an associated threshold value z ref ,
Z1 >zref , (2.7)Z 1 > z ref , (2.7)
wobei die Kontrolleinrichtung 20 den Schwellenwert zref gemäß einer Gleichung der Gestaltwherein the controller 20 sets the threshold value z ref according to an equation of shape
Figure imgf000017_0003
Figure imgf000017_0003
berechnet, in der z°ef einen von der Längsgeschwindigkeitsgröße V1 abhängigen Basisschwellenwert bezeichnet. Da in die Auslosekriterien AKRIT1(V bzw. AKRIT,,^,- jeweils ganz unterschiedliche Aspekte der Fahrzeugaufbaubewegung eingehen und zwischen diesen kein unmittelbarer Zusammenhang besteht, ist es prinzipiell vorstellbar, eine beliebige Auswahl bzw. Kombination der vorstehend aufgeführten Auslosekriterien AKRIT1/V bzw. AKRITφ#ηfZ zum Zwecke der fahrsituationsgerechten Anpassung der Dampfungskraftcharakteristik zu berücksichtigen.in which z ° ef denotes a base threshold dependent on the longitudinal velocity variable V 1 . Since in the trigger criteria AKRIT 1 (V or AKRIT ,, ^ , - enter into very different aspects of the vehicle body movement and there is no direct relationship between them, it is in principle conceivable, any selection or combination of the above triggering criteria AKRIT 1 / V or AKRIT φ # ηfZ for the purpose of adapting the driving force to the damping force characteristic.
Die Bestimmung der Basisschwellenwerte v°ref, φ°ef, ή°ef und z° erfolgt durch Verwendung von in der Kontrolleinrichtung 20 abgelegten funktionalen Zusammenhangen. Diese sind beispielhaft für die Basisschwellenwerte v°ref und φ°ef in Abhängigkeit der Langsgeschwmdigkeitsgroße V1, sowie für den Korrekturfaktor K1 in Abhängigkeit der Straßenzustandsgroße μx durch die Diagramme a) bis c) der Fig. 2 wiedergegeben.The determination of the basic threshold values v ° ref , φ ° ef , ή ° ef and z ° e £ is made by using functional relationships stored in the control device 20. These are reproduced by way of example for the basic threshold values v ° ref and φ ° ef as a function of the slow speed variable V 1 , and for the correction factor K 1 as a function of the road condition variable μ x through the diagrams a) to c) of FIG.
Das nachfolgende Zahlenbeispiel soll die Berechnung der Schwellenwerte vliref und φref veranschaulichen, wobei die für die Langsgeschwindigkeitsgroße V1 und die Straßenzustandsgroße μ λ angegeben Werte eine zugige Fahrt auf einer gewohnlichen Landstraße mittelmaßigen Oberflachenzustands wiedergeben:The following numerical example is intended to illustrate the calculation of the threshold values v liref and φ ref , where the values given for the longitudinal speed V 1 and the road condition magnitude μ λ represent a drafty trip on a typical medium-surface-condition highway:
V1 =100 km/h , μx =0,4 . (2.9)V 1 = 100 km / h, μ x = 0.4. (2.9)
Ausgehend von Fig. 2 ergibt sich dann durch einfaches AblesenStarting from Fig. 2 then results by simply reading
ref =0,1 m/s , φ°ef =0,022 rad/s , K1 =1,5 , (3.0)v ° ref = 0.1 m / s, φ ° ef = 0.022 rad / s, K 1 = 1.5, (3.0)
und daraus durch Einsetzen in Gleichung (2.2) bzw. in Gleichung (2.4), wobei in letzterem Fall der Einfachheit halber angenommen wird, dass "K1 =1,5 gilt, vi,ref =0,15 m/s , φref =0,033 rad/s . (3.1)and by inserting into equation (2.2) or equation (2.4), in the latter case, for the sake of simplicity, assuming " K 1 = 1.5, v i, r e f = 0.15 m / s, φ ref = 0.033 rad / s. (3.1)
Bei der Dämpfungseinrichtung Hi handelt es sich beispielsgemäß um einen gängigen Teleskopdämpfer, der einen hydraulisch oder pneumatisch bedämpften Hauptdämpfkolben umfasst. Zur Veränderung der Dämpfungskraft weist die Stelleinrichtung 14i ein der Dämpfungseinrichtung Hi zuschaltbares Bypassventil 23i bzw. 24i auf, das es erlaubt, den durch den Teleskopdämpfer fließenden hydraulischen oder pneumatischen Volumenstrom zu überbrücken, sodass sich bei geschlossenem Bypassventil 23i bzw. 24i eine höhere Dämpfungskraft einstellt (harte Dämp- fungskraftcharakteristik) als bei geöffnetem Bypassventil 23i bzw. 24i (weiche Dämpfungskraftcharakteristik) .By way of example, the damping device Hi is a common telescopic damper which comprises a hydraulically or pneumatically damped main damping piston. To change the damping force, the actuator 14i has a damping valve Hi switchable bypass valve 23i or 24i, which allows to bypass the flowing through the telescopic damper hydraulic or pneumatic flow, so that when the bypass valve 23i or 24i a higher damping force adjusts ( hard damping force characteristic) than when the by-pass valve 23i or 24i is open (soft damping force characteristic).
Um eine für die Druckrichtung und die Zugrichtung der Dämpfungseinrichtung Hi unabhängige Beeinflussung der Dämpfungs- kraftcharakteristik zu ermöglichen, weist die Stelleinrichtung 14i für die Druckstufe und die Zugstufe getrennte Bypassventi- Ie 23i und 24i auf, wobei das für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung Hi zuschaltbare Bypassventil 24i ausschließlich in Druckrichtung durchlässig ist und das für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung Hi zuschaltbare Bypassventil 23i ausschließlich in Zugrichtung durchlässig ist.In order to allow an independent for the compression direction and the pulling direction of the damping device Hi influencing the damping force characteristic, the actuator 14i for the pressure stage and the rebound separate Bypassventi- Ie 23i and 24i, wherein the switchable for the compression stage of the damping device Hi bypass valve 24i is permeable exclusively in the pressure direction and the switchable for the rebound of the damping device Hi bypass valve 23i is permeable only in the pulling direction.
Durch entsprechende Ansteuerung der Bypassventile 23i und 24i der Stelleinrichtung 14i lässt sich dann einBy appropriate control of the bypass valves 23i and 24i of the adjusting device 14i can then be
- erster Dämpfungsmodus einstellen, bei dem unabhängig von der Richtung der Fahrzeugaufbaubewegung sowohl für die Zugstufe als auch für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik vorgesehen ist (Grundbetriebsart) , ein - zweiter Dämpfungsmodus einstellen, bei dem für eine nach o- ben gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine harte und für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik, und umgekehrt für eine nach unten gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine harte und für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik vorgesehen ist (,,Sky-Hook"-Betriebsart) , ein- Set first damping mode, in which regardless of the direction of the vehicle body movement for both the rebound and for the compression stage of the damping device Hi a soft damping force characteristic is provided (basic mode), a - Setting the second damping mode, in which for a nachbenden vehicle body movement for the rebound damping Hi a hard and damping force for the compression damping device Hi a soft damping force characteristic, and vice versa for a downward vehicle body movement for the compression stage of the damping device Hi a hard and for the rebound of the damper Hi, a soft damping force characteristic is provided ("sky-hook" mode)
- dritter Dämpfungsmodus einstellen, bei dem für eine nach o- ben gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine harte und für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik vorgesehen ist, und bei dem für eine nach unten gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung sowohl für die Zugstufe als auch für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik vorgesehen ist (Zwischenbetriebsart) , ein- Set the third damping mode, in which for a nachbenden vehicle body movement for the rebound of the damping device Hi a hard and for the compression stage of the damping Hi a soft damping force characteristic is provided, and in which for a downward vehicle body movement both for the rebound as also for the compression stage of the damping device Hi a soft damping force characteristic is provided (intermediate mode), a
- alternativer dritter Dämpfungsmodus einstellen, bei dem für eine nach unten gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine harte und für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine weiche Dämp- fungskraftcharakteristik vorgesehen ist, und bei dem für eine nach oben gerichtete Fahrzeugaufbaubewegung sowohl für die Druckstufe als auch für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung Hi eine weiche Dämpfungskraftcharakteristik vorgesehen ist (alternative Zwischenbetriebsart) , und ein- Set alternative third damping mode, in which for a downward vehicle body movement for the compression stage of the damping device Hi a hard damping force and for the rebound of the damping Hi a soft damping force is provided, and in which for an upward vehicle body movement both for the compression as well as for the rebound of the damping device Hi a soft damping force characteristic is provided (alternative intermediate mode), and a
- vierter Dämpfungsmodus einstellen, bei dem unabhängig von der Richtung der Fahrzeugaufbaubewegung sowohl für die Druckstufe als auch für die Zugstufe der Dämpfungseinrich- tung Hi eine harte Dämpfungskraftcharakteristik: vorgesehen ist (Sonderbetriebsart) .- set the fourth damping mode, in which, regardless of the direction of the vehicle body movement, both for the compression and for the rebound damping Hi a hard damping force characteristic: is provided (special mode).
Die Dämpfungsmodi weisen hierbei in der Reihenfolge ihrer Num- merierung eine über den gesamten Bewegungszyklus der Fahrzeugaufbaubewegung gesehen im Mittel zunehmende Dämpfungskraft auf. Die jeweilige Richtung der Fahrzeugaufbaubewegung 12 erkennt die Kontrolleinrichtung 20 durch Auswertung des Vorzeichens der ermittelten Vertikalgeschwindigkeitsgröße V1.In this case, the damping modes have, in the order of their numbering, a mean increasing damping force over the entire movement cycle of the vehicle body movement. The respective direction of the vehicle body movement 12 recognizes the control device 20 by evaluating the sign of the determined vertical speed variable V 1 .
Die Ansteuerung der Bypassventile 23i und 24i erfolgt mittels eines Treibers 3Oi, beispielsweise eines Demultiplexers, der mit der Kontrolleinrichtung 20 über eine elektrische oder optoelektronische Steuerleitung 31i verbunden ist.The actuation of the bypass valves 23i and 24i takes place by means of a driver 30i, for example a demultiplexer, which is connected to the control device 20 via an electrical or optoelectronic control line 31i.
Bei der Einstellung der verschiedenen Dämpfungsmodi befolgt die Kontrolleinrichtung 20 das nachfolgende Steuerschema, wobei SKRITi/V bzw. SKRITφ>η,z ein zur Auslösung der „Sky-Hook"-When setting the different damping modes, the control device 20 follows the following control scheme, where SKRIT i / V or SKRIT φ> η, z to trigger the "Sky-Hook"
Betriebsart und XKRITiiV bzw. XKRITφ_ηr- ein zur Auslösung derOperating mode and XKRIT iiV or XKRIT φ _ ηr - on to trigger the
Sonderbetriebsart vorgesehenes Auslösekriterium darstellt. Dieses ist wahlweise dann erfüllt, wenn aufgrund erheblicher Beeinträchtigungen des Oberflächenzustands der befahrenen Straße Fahrzeugaufbaubewegungen auftreten, die eine gegenüber der Grundbetriebsart bzw. der Zwischenbetriebsart erhöhte Dämpfungskraft erforderlich machen. Jedem der Auslösekriterien AKRIT1;V bzw. AKRIT„rr|/Z ist hierbei ein separates Auslösekriterium SKRITifV bzw. SKRITφ,η,z und XKRITi/V bzw. XKRITφ#riiZ zugeordnet .Special operating mode provided trigger criterion. This is optionally met when due to significant deterioration of the surface condition of the busy road vehicle body movements occur that require a relation to the basic mode or the intermediate mode increased damping force required. Each of the triggering criteria AKRIT 1; V or AKRIT " rr | / Z is assigned a separate triggering criterion SKRIT ifV or SKRIT φ, η, z and XKRIT i / V or XKRIT φ # riiZ .
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0 = nicht erfüllt, 1 = erfüllt, X = egal0 = not fulfilled, 1 = fulfilled, X = all the same
Die Einstellung der jeweiligen Betriebsart erfolgt im Falle der Auslösekriterien AKRITi;V , SKRITi;V und XKRITi(V jeweils radindividuell, d.h. in Bezug auf dasjenige Rad i des Kraftfahrzeugs 10, auf das sich die Auslösekriterien AKRITi<v , SKRITi/V und XKRITi;V jeweils beziehen. Alternativ kann die Einstellung auch achsweise erfolgen, d.h. an derjenigen Achse, an der sich das Rad i befindet, oder aber für alle vier Räder i = a...d gleichzeitig, wie es im übrigen in Zusammenhang mit den Auslösekriterien AKRITφ,n,z , SKRITφ,η,2 und XKRITφ,n,2 vorgesehen ist. The setting of the respective operating mode takes place in the case of the triggering criteria AKRIT i, V , SKRIT i, V and XKRIT i (V each wheel individually, ie with respect to that wheel i of the motor vehicle 10, to the triggering criteria AKRIT i <v , SKRIT i / V and XKRIT i; V respectively refer Alternatively, the adjustment can also take place by axle, that is on that axis, the wheel is at the i, or for all four wheels i = a ... d same as in the rest. in connection with the triggering criteria AKRIT φ , n , z , SKRIT φ , η , 2 and XKRIT φ , n , 2 is provided.

Claims

DaimlerChrysler AGPatentansprüche DaimlerChrysler AGPatent claims
1. Vorrichtung zur Beeinflussung der Dämpfungskraftcharakteristik einer Fahrwerksaufhängung eines Kraftfahrzeugs, mit einer Dämpfungseinrichtung (lli), die zur Dämpfung unerwünschter Fahrzeugaufbaubewegungen zwischen einem Fahrzeugaufbau (12) und einem Radträger (13i) des Kraftfahrzeugs (10) angeordnet ist, wobei die Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung (lli) durch Ansteuerung einer Stelleinrichtung (14i) veränderbar ist, und mit einer Kontrolleinrichtung (20), die die Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung (lli) durch Ansteuerung der Stelleinrichtung (14i) verringert, wenn ein vorgegebenes Auslösekriterium erfüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verringerung der Dämpfungskraft unabhängig von der Richtung der Fahrzeugaufbaubewegung ausschließlich für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung (lli) oder alternativ ausschließlich für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung (lli) erfolgt.1. A device for influencing the damping force characteristic of a chassis suspension of a motor vehicle, with a damping device (lli), which is arranged for damping unwanted vehicle body movements between a vehicle body (12) and a wheel carrier (13i) of the motor vehicle (10), wherein the damping force of the damping device ( lli) by driving an adjusting device (14i) is variable, and with a control device (20), which reduces the damping force of the damping device (lli) by driving the adjusting device (14i) when a predetermined triggering criterion is met, characterized in that the reduction the damping force is independent of the direction of the vehicle body movement exclusively for the compression stage of the damping device (lli) or alternatively exclusively for the rebound of the damping device (lli).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in das Auslösekriterium eine Vertikalgeschwindig- keitsgröße (V1), die eine am Fahrzeugaufbau (12) auftretende Vertikalgeschwindigkeit beschreibt, eine Wankwinkel- geschwindigkeitsgröße (φ), die eine zeitliche Änderung eines am Fahrzeugaufbau (12) auftretenden Wankwinkels beschreibt, eine Nickwinkelgeschwindigkeitsgröße (ή), die eine zeitliche Änderung eines am Fahrzeugaufbau (12) auftretenden Nickwinkels beschreibt, oder eine Hubgeschwindigkeitsgröße (z), die eine zeitliche Änderung eines in Bezug auf den Fahrzeugschwerpunkt am Fahrzeugaufbau (12) auftretenden Vertikalhubs beschreibt, eingeht.2. A device according to claim 1, characterized in that a vertical speed variable (V 1 ) which describes a vertical speed occurring at the vehicle body (12) is included in the triggering criterion. velocity variable (φ) describing a change in the temporal change of a roll angle occurring at the vehicle body (12), a pitch angular velocity quantity (ή) describing a temporal change of a pitch angle occurring at the vehicle body (12), or a stroke velocity magnitude (z) representing a time change describes a occurring in relation to the vehicle center of gravity on the vehicle body (12) vertical stroke, received.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung der Vertikalgeschwindigkeitsgröße (V1) und/oder der Wankwinkelgeschwindigkeitsgröße (φ) und/oder der Nickwinkelgeschwindigkeitsgröße ( ή ) und/oder der Hubgeschwindigkeitsgröße (z) auf Basis einer Ver- tikalbeschleunigungsgröße Ia1), die eine am Fahrzeugaufbau (12) auftretende Vertikalbeschleunigung beschreibt, erfolgt.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the calculation of the vertical speed variable (V 1 ) and / or the roll angular velocity (φ) and / or the pitch angular velocity (ή) and / or the Hubgeschwindigkeitsgröße (z) on the basis of a vertical acceleration magnitude Ia 1 ), which describes a vertical acceleration occurring on the vehicle body (12), takes place.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Vertikalbeschleunigungsgröße (ai) durch Verwendung eines dem Fahrzeugaufbau (12) zugeordneten Linearbeschleunigungssensors (21a, ..., 21c) erfolgt, dessen Messachse in Richtung der Lotrechten zur Erdoberfläche gerichtet ist.4. The device according to claim 3, characterized in that the determination of the vertical acceleration quantity (ai) by using the vehicle body (12) associated linear acceleration sensor (21a, ..., 21c) takes place, the measuring axis is directed in the direction of the perpendicular to the earth's surface.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung (20) das Auslösekriterium in Abhängigkeit einer ermittelten Straßenzustandsgröße (μi), die den momentanen Oberflächenzustand der befahrenen Straße wiedergibt, anpasst. 5. The device according to claim 1, characterized in that the control device (20) the triggering criterion in response to a determined road condition variable (μi), which reflects the current surface state of the busy road, adapts.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung (20) das Auslösekriterium in Abhängigkeit einer ermittelten Längsgeschwindigkeitsgröße (V1), die die momentane Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (10) wiedergibt, anpasst.6. The device according to claim 1, characterized in that the control device (20) the triggering criterion in response to a determined longitudinal speed variable (V 1 ), which reflects the instantaneous longitudinal speed of the motor vehicle (10), adapts.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (14i) zur Veränderung der Dämpfungskraft ein der Dämpfungseinrichtung (lli) zuschaltbares Bypassventil (23i, 24i) aufweist.7. The device according to claim 1, characterized in that the adjusting device (14i) for changing the damping force of the damping device (lli) switchable by-pass valve (23i, 24i).
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (14i) für die Druckstufe und die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung (lli) getrennte Bypass- ventile (23i, 24i) aufweist, wobei das für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung (lli) zuschaltbare Bypassventil ausschließlich in Druckrichtung durchlässig ist und das für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung (lli) zuschaltbare Bypassventil (23i, 24i) ausschließlich in Zugrichtung durchlässig ist.8. The device according to claim 7, characterized in that the adjusting device (14i) for the compression stage and the rebound of the damping device (lli) separate bypass valves (23i, 24i), wherein the for the pressure stage of the damping device (lli) switchable bypass valve is permeable exclusively in the pressure direction and for the rebound of the damping device (lli) switchable bypass valve (23i, 24i) is permeable only in the pulling direction.
9. Verfahren zur Beeinflussung der Dämpfungskraftcharakteristik einer Fahrwerksaufhängung eines Kraftfahrzeugs, bei dem eine Dämpfungseinrichtung (lli) zur Dämpfung unerwünschter Fahrzeugaufbaubewegungen zwischen einem Fahrzeugaufbau (12) und einem Radträger (13i) des Kraftfahrzeugs (10) angeordnet ist, wobei die Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung (lli) verändert werden kann, und bei dem die Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung (lli) verringert wird, wenn ein vorgegebenes Auslösekriterium erfüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verringerung der Dämpfungskraft unabhängig von der Richtung der Fahrzeugaufbaubewegung ausschließlich für die Druckstufe der Dämpfungseinrichtung (lli) oder alternativ ausschließlich für die Zugstufe der Dämpfungseinrichtung (lli) vorgenommen wird. 9. A method for influencing the damping force characteristic of a suspension of a motor vehicle, in which a damping device (lli) for damping unwanted vehicle body movements between a vehicle body (12) and a wheel carrier (13i) of the motor vehicle (10) is arranged, wherein the damping force of the damping device (lli ) can be changed, and in which the damping force of the damping device (lli) is reduced when a predetermined triggering criterion is met, characterized in that the reduction of the damping force is performed independently of the direction of vehicle body movement exclusively for the compression stage of the damping device (lli) or alternatively exclusively for the rebound of the damping device (lli).
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