DE102009054460A1

DE102009054460A1 - Verfahren zur Steuerung eines Fahrwerksystems eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102009054460A1
Application number: DE102009054460A
Authority: DE
Inventors: Matthias Arzner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2009-12-10
Filing date: 2009-12-10
Publication date: 2011-06-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrwerksystems eines Kraftfahrzeuges, wobei eine Fahrwerksregeleinheit (1) über eine Sensorik (2) mit Fahrwerksparametern versorgt und anhand dieser Fahrwerksparameter eine Abstimmung von Fahrwerkskomponenten (5) durch die Fahrwerksregeleinheit (1) vorausschauend vorgenommen wird, wobei ferner Informationen bezüglich einer Beschaffenheit einer vorliegenden Fahrstrecke, sowie eines Verhaltens eines Fahrzeugführers an einer aktuellen Fahrzeug-Position durch eine Datenaufbereitungseinheit (6) während eines Befahrens der Fahrstrecke aus den Fahrwerksparametern gewonnen, mit der aktuellen Fahrzeug-Position verarbeitet und einem Informationsspeicher (10) zugeführt werden, wobei diese Informationen bei einem erneuten Befahren der Fahrstrecke aus dem Informationsspeicher (10) entnommen werden, um die Fahrwerkskomponenten (5) zusätzlich zu den Fahrwerksparametern entsprechend der Informationen vorausschauend abzustimmen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Fahrwerksregelsystem eines Kraftfahrzeuges, sowie ein Computerprogrammprodukt zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei diesem Fahrwerksregelsystem.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrwerksystems eines Kraftfahrzeuges, wobei eine Fahrwerksregeleinheit über eine Sensorik mit Fahrwerksparametern versorgt und anhand dieser Fahrwerksparameter eine Abstimmung von Fahrwerkskomponenten durch die Fahrwerksregeleinheit vorausschauend vorgenommen wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Fahrwerksregelsystem eines Kraftfahrzeuges, sowie ein Computerprogrammprodukt zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei diesem Fahrwerksregelsystem.
Im Bereich von Fahrwerksregelsystemen moderner Kraftfahrzeuge kommen insbesondere bei Oberklassefahrzeugen aktive Fahrwerksregelungen zur Anwendung, über welche Bewegungen eines Fahrzeugaufbaus im Hinblick auf Komfort und Fahrsicherheit möglichst optimal gestaltet werden können. Hierbei werden üblicherweise über Sensoren Parameter von Fahrwerkskomponenten erfasst und entsprechend dieser Parameter dann eine gezielte Verstellungen der jeweiligen Fahrwerkskomponenten durch eine Fahrwerksregeleinheit vorgenommen, um Bewegungen des Fahrzeugaufbaus, welche außerhalb definierter Grenzen liegen würden, zu unterbinden.
Aus der DE 199 23 484 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrwerksystems eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei welchem über eine Sensorik Fahrwerksparameter gemessen werden und hieraus ein Steuersignal für eine Abstimmung von Fahrwerkskomponenten generiert wird. Dabei ist die Sensorik nach Art einer Radareinrichtung ausgebildet, welche Unebenheiten auf einer vorliegenden Fahrstrecke vor deren Kontakt mit Rädern des Kraftfahrzeuges erkennt. Aus dem somit frühzeitig zur Verfügung gestellten Steuersignal nimmt eine Fahrwerksregeleinheit daraufhin eine vorausschauende Anpassung der Fahrwerkskomponenten an die bevorstehenden Unebenheiten vor.
Ausgehend von einem Verfahren des Standes der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrwerksystems und ein entsprechendes Fahrwerksregelsystem zur Verfügung zu stellen, mittels welcher eine Anpassung der Abstimmung von Fahrwerkskomponenten an eine Beschaffenheit einer vorliegenden Fahrstrecke mit niedrigem Aufwand durchgeführt werden kann. Zudem sollte auch eine Anpassung an ein Fahrverhalten eines Fahrzeugführers möglich sein.
Diese Aufgabe wird aus verfahrenstechnischer Sicht ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Aus vorrichtungstechnischer Sicht erfolgt eine Lösung der Aufgabe gemäß den Merkmalen des Anspruchs 5. Die darauffolgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Bezüglich eines Computerprogrammprodukts zur Ausführung der Erfindung, sowie eines Datenträgers zu dessen Speicherung wird auf die Ansprüche 6 und 7 verwiesen.
Die Erfindung umfasst die technische Lehre, dass Informationen bezüglich einer Beschaffenheit einer vorliegenden Fahrstrecke, sowie eines Verhaltens eines Fahrzeugführers an einer aktuellen Fahrzeug-Position durch eine Datenaufbereitungseinheit während eines Befahrens der Fahrstrecke gewonnen, mit der aktuellen Fahrzeug-Position verarbeitet und einem Informationsspeicher zugeführt werden. Diese Informationen werden dann bei einem erneuten Befahren der Fahrstrecke aus dem Informationsspeicher entnommen, um die Fahrwerkskomponenten zusätzlich zu den Fahrwerksparametern entsprechend der Informationen vorausschauend abzustimmen. Hierbei steht die Datenaufbereitungseinheit sowohl mit der Fahrwerksregeleinheit als auch mit einem Navigationssystem in Kontakt, welches zweckmäßigerweise die aktuelle Fahrzeug-Position ermittelt.
Das Erfassen von Informationen über eine Beschaffenheit der vorliegenden Fahrstrecke, sowie eines Fahrverhaltens des Fahrzeugführers auf der selbigen gemeinsam mit dem anschließenden Abspeichern dieser Informationen bringt den Vorteil mit sich, dass die Fahrwerkskomponenten bei einem erneuten Befahren optimal auf die Fahrstrecke abgestimmt werden können. Denn hierdurch sind im Informationsspeicher positionsbezogene Daten hinsichtlich Fahrbahnbeschaffenheit und Fahrerwunsch abgelegt, über welche die einzelnen Fahrwerkskomponenten präzise und vorausschauend hinsichtlich Komfort und Sicherheit eingestellt werden können. Zudem lässt sich das System an den jeweiligen Fahrerwunsch anpassen, da ein positionsbezogenes Wissen über das Fahrverhalten eines Fahrzeugführers bereits abrufbar ist. Schließlich wirkt sich eine derartige Steuerung eines Fahrwerksystems positiv auf Stellenergien von Aktuatoren der Fahrwerkskomponenten, sowie auf deren Verschleiß aufgrund einer effektiveren Ansteuerung aus. Auch der, zum Abstimmen der Fahrwerkskomponenten benötigte Energiebedarf kann im Vorfeld besser abgeschätzt und dementsprechend das System frühzeitig auf die Energiebelastung eingestellt werden.
Dem gegenüber zeichnet sich ein System des Standes der Technik durch eine sehr aufwendige Regelung aus. Denn eine Beschaffenheit der vorliegenden Fahrstrecke muss zunächst über eine Radareinrichtung erfasst und hieraus anschließend ein Steuersignal generiert werden. Entsprechend des Steuersignals muss die Fahrwerksregeleinheit im Anschluss eine Anpassung der Fahrwerkskomponenten vornehmen. Da das Zeitfenster zwischen Messung der Beschaffenheit der Fahrstrecke und Anpassung der Fahrwerkskomponenten sehr eng ist, müssen hierfür insgesamt sehr leistungsstarke Bauteile Anwendung finden, was den Herstellungsaufwand entsprechend erhöht. Zudem ist keine Anpassung an ein positionsbezogenes Fahrverhalten des Fahrzeugführers möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die Informationen bei Befahren der Fahrstrecke durch Algorithmen mittels Beobachtung des Verhaltens des Kraftfahrzeuges und des Fahrzeugführers gewonnen und ständig aktualisiert. Zweckmäßigerweise wird das jeweilige Verhalten hierbei über die Fahrwerksparameter durch Analysealgorithmen erfasst, wobei hiermit gewonnene Daten anschließend einer Bewertung und Klassifizierung mittels Klassifizierungsalgorithmen unterzogen werden. Durch diese Maßnahme können somit die durch Sensoren der Fahrwerksregeleinheit gewonnenen Parameter direkt zur Ermittlung des Verhaltens des Kraftfahrzeuges und des Fahrzeugführers an der jeweiligen aktuellen Position herangezogen werden. Die Verarbeitung mittels Analyse- und Klassifizierungsalgorithmen vereinfacht dabei die Speicherung und das Wiederauffinden der jeweiligen Informationen im Informationsspeicher.
Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich auch als Computerprogrammprodukt verkörpern, welches, wenn es auf einem Prozessor der Fahrwerksregeleinheit läuft, den Prozessor softwaremäßig anleitet, die zugeordneten erfindungsgegenständlichen Verfahrensschritte durchzuführen.
In diesem Zusammenhang gehört ein computerlesbares Medium zum Gegenstand der Erfindung, auf dem ein vorstehend beschriebenes Computerprogrammprodukt abrufbar gespeichert ist.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand einer Figur näher dargestellt.
Die einzige Figur zeigt einen schematischen Aufbau des erfindungsgemäßen Fahrwerksregelsystems. Dieses verfügt über eine Fahrwerksregeleinheit 1, die über eine Sensorik 2 mit Fahrwerksparametern versorgt wird. Hierbei wenden über einen ersten Sensorikteil 3 fahrzeugspezifische Parameter, wie beispielsweise Radbeschleunigungen, Radpositionen und Aufbaubeschleunigungen erfasst, während ein zweiter Sensorikteil 4 Vorgaben eines Fahrzeugführers, wie beispielsweise einen Lenkradwinkel und eine Lenkradwinkelgeschwindigkeit, eine Fahrpedalstellung und die jeweilige Gangwahl erfasst. Die somit gewonnenen Fahrwerksparameter werden von der Fahrwerksregeleinheit 1 zu einer Abstimmung von Fahrwerkskomponenten 5, wie beispielsweise einer Veränderung der Dämpferkennung und der Federkennung oder einer aktiven Wankstabilisierung verwendet.
Die durch die Sensorik 2 gewonnenen Fahrwerksparameter werden aber zudem auch einer Datenaufbereitungseinheit 6 zugeführt, die Informationen bezüglich eines Verhaltens des Kraftfahrzeuges und des Fahrzeugführers an der jeweils aktuellen Fahrzeugposition analysiert und bewertet. Hierzu steht die Datenaufbereitungseinheit 6 mit einem Navigationssystem 7 in Verbindung, welches ständig die aktuelle Fahrzeugposition an die Datenaufbereitungseinheit 6 übermittelt. Aus den übermittelten Fahrwerksparametern werden mit Hilfe von Analysealgorithmen das jeweilige Verhalten des Kraftfahrzeuges und Vorgaben des Fahrzeugführers an der zugehörigen aktuellen Fahrzeugposition erfasst und anschließend mittels Klassifizierungsalgorithmen bewertet und klassifiziert. Durch die somit aufbereiteten Daten werden Informationen bezüglich einer Straßenbeschaffenheit 8, sowie eines Fahrerverhaltens 9 generiert.
Diese bezüglich der aktuellen Fahrzeugposition klassifizierten Informationen 8 und 9 werden anschließend einem Informationsspeicher 10 zugeführt, welcher die Informationen ablegt.
Wird nun eine Strecke erneut befahren, auf welcher bereits Informationen zur Straßenbeschaffenheit 8 und Fahrerverhalten 9 durch die Datenaufbereitungseinheit 6 gewonnen wurden, so übermittelt der Informationsspeicher 10 entsprechend einer, ihm durch das Navigationssystem 7 mitgeteilten aktuellen Fahrzeugposition einen je zugehörigen Straßenbeschaffenheitswert 11, sowie einen je zugehörigen Verhaltensparameter des Fahrers 12 an die Fahrwerksregeleinheit 1. Diese verarbeitet dann die zur Verfügung gestellten Parameter gemeinsam mit den über die Sensorik 2 gewonnenen Fahrwerksparametern.
Insgesamt lässt sich hierüber der Aufwand für die Abstimmung eines Fahrwerksystems eines Kraftfahrzeuges auf eine vorliegende Fahrstrecke deutlich vermindern. Zudem kann eine Steigerung des Komforts und der Sicherheit erreicht werden.
Bezugszeichenliste

1: Fahrwerksregeleinheit
2: Sensorik
3: Erster Sensorikteil
4: Zweiter Sensorikteil
5: Fahrwerkskomponenten
6: Datenaufbereitungseinheit
7: Navigationssystem
8: Klassifizierungsergebnis Fahrbahnbeschaffenheit
9: Klassifizierungsergebnis Fahrerverhalten
10: Informationsspeicher
11: Straßenbeschaffenheitswert
12: Parameter Fahrerverhalten

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19923484 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Fahrwerksystems eines Kraftfahrzeuges, wobei eine Fahrwerksregeleinheit (1) über eine Sensorik (2) mit Fahrwerksparametern versorgt und anhand dieser Fahrwerksparameter eine Abstimmung von Fahrwerkskomponenten (5) durch die Fahrwerksregeleinheit (1) vorausschauend vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass Informationen bezüglich einer Beschaffenheit einer vorliegenden Fahrstrecke, sowie eines Verhaltens eines Fahrzeugführers an einer aktuellen Fahrzeug-Position durch eine Datenaufbereitungseinheit (6) während eines Befahrens der Fahrstrecke aus den Fahrwerksparametern gewonnen, mit der aktuellen Fahrzeug-Position verarbeitet und einem Informationsspeicher (10) zugeführt werden, wobei diese Informationen bei einem erneuten Befahren der Fahrstrecke aus dem Informationsspeicher (10) entnommen werden, um die Fahrwerkskomponenten (5) zusätzlich zu den Fahrwerksparametern entsprechend der Informationen vorausschauend abzustimmen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen bei Befahren der Fahrstrecke durch Algorithmen mittels Bewertung eines Verhaltens des Kraftfahrzeuges und des Fahrzeugführers gewonnen und ständig aktualisiert werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Verhalten über die Fahrwerksparameter durch Analysealgorithmen erfasst wird und hiermit gewonnene Daten anschließend einer Bewertung und Klassifizierung mittels Klassifizierungsalgorithmen unterzogen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Fahrzeug-Position durch ein Navigationssystem (7) ermittelt wird.
Fahrwerksregelsystem eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine Fahrwerksregeleinheit (1), welche Fahrwerksparameter über eine Sensorik (2) erfasst und hiermit Fahrwerkskomponenten (5) vorausschauend abstimmt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Navigationssystem (7) eine aktuellen Fahrzeug-Position auf einer vorliegenden Fahrstrecke ermittelt und eine Datenaufbereitungseinheit (6) vorgesehen ist, die mit der Fahrwerksregeleinheit (1) und dem Navigationssystem (7) in Kontakt steht und die Fahrwerksparameter verarbeitet und mit einer aktuellen Fahrzeug-Position zu Ergebnissen klassifiziert, wobei ein nachgeschalteter Informationsspeicher (10) die klassifizierten Ergebnisse archiviert und dem Fahrwerksregelsystem (1) zur Regelung der Fahrwerkskomponenten (5) in Abhängigkeit der aktuellen Fahrzeug-Position bei erneutem Befahren der Fahrstrecke zur Verfügung stellt.
Computerprogrammprodukt für ein Fahrwerksregelsystem eines Kraftfahrzeuges nach Anspruch 5, welches nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 betreibbar ist, wobei eine Routine zum Gewinnen von Informationen bezüglich einer Beschaffenheit, sowie Fahrgewohnheiten eines Fahrzeugführers auf einer vorliegenden Fahrstrecke und anschließendem Ablegen in einem Informationsspeicher (10) durch eine Datenaufbereitungseinheit (6), sowie eine Entnahme der Informationen aus dem Informationsspeicher (10) zur vorrausschauenden Abstimmung von Fahrwerkskomponenten (5) durch entsprechende, in einer Software hinterlegte Steuerungsbefehle umgesetzt ist.
Datenträger mit einem Computerprogrammprodukt nach Anspruch 6.