DE10344053B4

DE10344053B4 - Federungsregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE10344053B4
Application number: DE10344053.4A
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Niwa; Toshihiro Shiimado; Nobuaki Miki
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2002-09-25
Filing date: 2003-09-23
Publication date: 2015-02-05
Anticipated expiration: 2023-09-24
Also published as: JP2004161018A; DE10344053A1; JP4348934B2; US7168709B2; CN100453351C; US20040094912A1; CN1496868A

Abstract

Federungsregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug, enthaltend: einen Sensor für die Vertikalbeschleunigung zum Erfassen einer Vertikalbeschleunigung eines Fahrzeugs; einen Sensor für die Fahrzeuggeschwindigkeit zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit; einen Gewichtssensor zum Erfassen eines Fahrzeuggewichts; eine Regelungseinheit zum Bestimmen eines Straßenoberflächenprofils durch Abschätzen einer Schwingungsfrequenz und einer Amplitude der Straßenoberfläche basierend auf der Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugs, die durch den Sensor für die Vertikalbeschleunigung erfasst wird, der Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch den Sensor für die Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst wird, und dem Fahrzeuggewicht, das durch den Gewichtssensor erfasst wird, und zum Bestimmen eines Federungsregelungswerts basierend auf dem Straßenoberflächenprofil; und ein Erfassungsmittel für die gegenwärtige Position zum Bestimmen einer gegenwärtigen Position des Fahrzeugs, wobei die Regelungseinheit das Straßenoberflächenprofil lernt und die Federung basierend auf dem gelernten Straßenoberflächenprofil, das vor der gegenwärtigen Position des spezifizierten Fahrzeugs liegt, regelt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Federungsregelungsvorrichtung und ein Federungsregelungsverfahren für ein Fahrzeug.
In einem Fahrzeug, in dem eine Navigationsvorrichtung angebracht ist, ist herkömmlicherweise eine Federungsregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug vorgesehen, die abhängig von Daten über den Straßenzustand, die durch die Navigationsvorrichtung bereitgestellt werden, eine Federungsregelung ausüben kann. In diesem Fall ist die Federungsregelungsvorrichtung beispielsweise derart strukturiert, dass eine Federungsregelung ausgeführt wird, bei der eine Kurve basierend auf einem Straßenzustand erfasst wird, wie z. B. dem Profil der vorwärtsliegenden Straße, eine Regelungsgröße der Federung unter Verwendung der Gestalt der erfassten Kurve berechnet wird, wobei die einem Fahrzeugstand entsprechende Lenkung und Fahrzeuggeschwindigkeit als Parameter verwendet werden, und eine Federungsstärke abhängig von der berechneten Regelungsgröße der Federung verändert wird (siehe beispielsweise JP H05-345 509 A ).
Ferner wurde ein Verfahren zum Bestimmen, ob die Straße eine grobe Straße (unebene Straße) ist oder nicht, basierend auf einer Datenbasis und zum Regeln der Federungssteifigkeit vorgeschlagen (siehe beispielsweise JP 2000-322 695 A ). In diesem Fall wurde ein Lernvorgang ausgeführt, wobei eine vertikale Beschleunigung abhängig von einer Eingabe von der Federung ermittelt wurde, basierend auf der ermittelten vertikalen Beschleunigung bestimmt wurde, ob die Straße eine grobe Straße ist oder nicht, und dies in der Datenbasis aufgezeichnet wurde. Mit anderen Worten, wird ein aktuelles Regelungsergebnis der Federung mit einem geschätzten Regelungswert verglichen, und der Wert in der Datenbasis wird basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs korrigiert.
Die Federungsregelungsvorrichtung ist jedoch derart strukturiert, dass die Federungsregelung basierend auf der Gestalt der Straße durchgeführt wird, die durch die Navigationsvorrichtung vorgeschlagen wird. Der Zustand der Straßenoberfläche, der die Schwingungen im großen Maß beeinflusst, die auf das Fahrzeug aufgebracht werden, wird jedoch lediglich in eine gepflasterte Straße und eine nicht gepflasterte Straße klassifiziert, und ein Straßenoberflächenprofil, das auf der aktuellen Straße Unregelmäßigkeiten aufweist, wird nicht berücksichtigt. Im Hinblick auf den Fahrzeugzustand werden ferner lediglich die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Lenkung berücksichtigt. Entsprechend empfindet es ein Fahrer als unkomfortabel, wenn man eine Vorwärtssteuerung der Federung auf die grobe Straße anwendet.
Im Fall, in dem der Lernvorgang eingesetzt wird, ist es ferner möglich, dass das Lernen abhängig vom Fahrzeugzustand, wie z. B. der Fahrzeuggeschwindigkeit oder dem Fahrzeuggewicht, manchmal ausgeübt wird und manchmal nicht ausgeübt wird, da der Gegenstand des Lernens nicht das Straßenoberflächenprofil, sondern der Ort, an dem eine Schwingung empfunden wird, ist. In dem Fall, in dem die Vorwärtssteuerung der Federung auf der groben Straße basierend auf dem in der oben beschriebenen Weise gelernten Inhalt durchgeführt wird, empfindet der Fahrer fehlenden Komfort.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Federungsregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug vorzusehen, die die beschriebenen Probleme lösen kann und eine geeignete Federungsregelung sogar auf einer groben Straße durchführen kann, indem die Federungsregelung basierend auf einem Straßenoberflächenprofil einer aktuellen Straße durchgeführt wird, wobei verschiedene Fahrzeugzustände berücksichtigt werden, und wobei das Straßenoberflächenprofil gelernt wird. Außerdem ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Federungsregelungsverfahren vorzuschlagen.
Eine Federungsregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst die Merkmale von Anspruch 1.
Entsprechend ist es möglich, die Federungsregelung geeignet in Abhängigkeit von einem Straßenoberflächenprofil durchzuführen, indem die Federungsregelung basierend auf dem aktuellen Straßenoberflächenprofil ausgeführt wird.
Schließlich ist ein entsprechendes Federungsregelungsverfahren durch die Merkmale von Anspruch 7 gekennzeichnet.
Bevorzugte Ausführungsformen sind durch die abhängigen Ansprüche gekennzeichnet.
KURZE BESCHREIBUNGEN DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Darstellung für das Konzept einer Schwingungs- oder Vibrationsfrequenz, die von einer Straßenoberfläche ausgeht, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Struktur einer Federungsregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ist eine Ansicht, die eine Struktur für eine Federung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ist eine Darstellung, die eine Federungsregelungstabelle gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ist eine Ansicht, die eine Tabelle für die Dämpfungskrafteigenschaft gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ist eine Ansicht, die eine Tabelle für die Federungsrateneigenschaften gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ist eine Darstellung, die einen Zustand zeigt, in dem ein Fahrzeuggewicht klein ist, gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine Darstellung, die einen Zustand zeigt, in dem das Fahrzeuggewicht groß ist, gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 ist eine Ansicht, die eine Federungsregelungstabelle gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für den Fall zeigt, in dem das Fahrzeuggewicht groß ist;
10 ist eine Ansicht, die eine Tabelle für eine Federungsregelung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für den Fall zeigt, in dem das Fahrzeuggewicht mittel ist;
11 ist eine Ansicht, die eine Tabelle für eine Federungsregelung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für den Fall zeigt, in dem das Fahrzeuggewicht klein ist;
12 ist eine Ansicht, die eine Änderung des Federungsregelungswerts auf einer unabhängigen groben Straße gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 ist eine erste Ansicht, die eine Änderung des Federungsregelungswerts auf einer durchgängigen groben Straße gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
14 ist eine zweite Ansicht, die die Änderung des Federungsregelungswerts auf der durchgehenden groben Straße gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
15 ist eine Darstellung für das Konzept des Lernens eines Straßenoberflächenprofils gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
16 ist eine Ansicht, die einen Vorgang für das Lernen des Straßenoberflächenprofils gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
17 ist eine Darstellung, die eine Tabelle für das Lernen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für den Fall zeigt, in dem das Fahrzeuggewicht groß ist;
18 ist eine Darstellung, die eine Tabelle für das Lernen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für den Fall zeigt, in dem das Fahrzeuggewicht mittel ist;
19 ist eine Ansicht, die eine Tabelle für das Lernen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für den Fall zeigt, in dem das Fahrzeuggewicht klein ist;
20 ist eine Darstellung für das Konzept eines Systems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das das Straßenoberflächenprofil gemeinsam verwendet;
21 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang zeigt, der durch eine Sensoreinheit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abgearbeitet wird;
22 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang zeigt, der durch eine Federungsregelungseinheit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abgearbeitet wird;
23 ist ein Flussdiagramm, das eine Subroutine für das Vorbereiten einer Regelungsanweisung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
24 ist ein erstes Flussdiagramm, das eine Subroutine für eine Korrektur der Straßeninformation gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
25 ist ein zweites Flussdiagramm, das eine Subroutine für die Korrektur der Straßeninformation gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
26 ist ein Flussdiagramm, das eine Subroutine für das Berechnen einer aktuellen Straßenzustandsinformation gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
27 ist ein Flussdiagramm, das eine Subroutine für das Bestimmen der Übereinstimmung zwischen einer Straßenzustandsinformation und einer aktuellen Straßenzustandsinformation und einer Korrektur der Straßenzustandsinformation gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
28 ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen einer aktuellen Position und einem Knotenpunkt bei einer Berechnung des Regelungswerts für die grobe Straße gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt;
29 ist ein Flussdiagramm, das eine Subroutine für das Berechnen des Regelungswerts für die grobe Straße gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt;
30 ist ein Flussdiagramm, das eine Subroutine für das Berechnen eines Regelungswerts je Knoten gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
31 ist ein Flussdiagramm, das eine Subroutine für das Berechnen des Regelungswerts gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
32 ist ein Flussdiagramm, das einen Berechnungsvorgang zeigt, der durch die Federungseinheit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird; und
33 ist ein Flussdiagramm, das eine Subroutine für das Ausführen der Regelung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Untenstehend wird eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verweis auf die beigefügten Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Struktur einer Federungsregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 3 ist eine Ansicht, die eine Struktur einer Federung des Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
In den Zeichnungen weist eine Federungsregelungsvorrichtung 10 für ein Fahrzeug eine Sensoreinheit 20 für das Ausgeben von Fahrtzustandsinformation des Fahrzeugs, die einer Straßeninformation entspricht, eine Federungsregelungseinheit 30, die einer Regelungseinheit zum Regeln einer Federung (einer Federungseinrichtung) des Fahrzeugs entspricht, und eine Federungseinheit 40 auf. Dabei ist mit Fahrzeug jede Art von Fahrzeugen gemeint, solange die Fahrzeuge auf einer Straße fahren können, wie z. B. Personenkraftfahrzeuge, ein Lastwägen, Busse oder Zweiräder. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird aus Einfachheitsgründen die Beschreibung im Hinblick auf ein Personenkraftfahrzeug gegeben, wobei das Fahrzeug mit vier Rädern versehen ist. In diesem Fall ist die Federungseinheit 40 an jedem der vier Räder angebracht.
Ferner bezeichnen Referenzziffer 21 eine Navigationsvorrichtung, Referenzziffer 22 einen Kreiselsensor für das Erfassen einer Rotationswinkelgeschwindigkeit, d. h. eines Drehwinkels des Fahrzeugs, Referenzziffer 23 einen Sensor für ein Global Positioning System (GPS), Referenzziffer 24 einen Sensor für die Fahrzeuggeschwindigkeit zum Erfassen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, Referenzziffer 25 einen Lenksensor zum Erfassen eines Lenkwinkels eines Lenkrads des Fahrzeugs, das durch den Fahrer bedient wird, Referenzziffer 26 einen Sensor für einen Blinker zum Erfassen des Seztens des Blinkers, der einem Richtungsanzeiger des Fahrzeugs entspricht, Referenzziffer 27 einen Beschleunigungssensor zum Erfassen des Öffnungsgrads einer durch den Fahrer betätigten Beschleunigungseinrichtung, Referenzziffer 28 einen Bremssensor zum Erfassen einer Bewegung eines durch den Fahrer betätigten Bremspedals des Fahrzeugs, und Referenzziffer 29 einen Gewichtssensor zum Ermitteln einer Gewichtsinformation über das Fahrzeug.
In diesem Fall ist die Navigationsvorrichtung 21 mit einem Berechnungsmittel, wie z. B. einer CPU, einer MPU, einem Speichermittel, wie z. B. einem Halbleiterspeicher oder einer Magnetscheibe, einem Eingabemittel, wie z. B. einem Touch Panel, einem Remote Controller oder einem Druckknopf und mit einer Kommunikationsschnittstelle versehen. Ferner ist die Navigationsvorrichtung 21 mit dem Kreiselsensor 22, dem GPS-Sensor 23 und dem Sensor 24 für die Fahrzeuggeschwindigkeit verbunden. Ferner kann die Navigationsvorrichtung 21 mit einem geomagnetischen Sensor, einem Abstandssensor, Leitstrahlsensor und einem Höhenmesser, die nicht dargestellt sind, versehen sein. Ferner erfasst die Navigationsvorrichtung 21 die gegenwärtige Position des Fahrzeugs, eine Richtung, in die das Fahrzeug gerichtet ist, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs und eine Bewegungsstrecke des Fahrzeugs basierend auf den Signalen von dem Kreiselsensor 22, dem GPS-Sensor 23, dem Sensor 24 für die Fahrzeuggeschwindigkeit, dem geomagnetischen Sensor, dem Abstandssensor, dem Leitstrahlsensor und dem Höhenmesser. Bei der vorliegenden Ausführungsform führt die Navigationsvorrichtung 21 eine Grundverarbeitung und eine Erkennung der Fahrtumgebung durch, und überträgt die Information bezüglich der Fahrtumgebung an die Federungsregelungseinheit 30.
Ferner erfasst der GPS-Sensor 23 die gegenwärtige Position auf dem Globus durch den Empfang einer Funkwelle, die von einem (nicht dargestellten) GPS-Satelliten übertragen wird, der geomagnetische Sensor erfasst die Richtung, in die das Fahrzeug gerichtet ist, indem er den Erdmagnetismus misst, und der Abstandssensor erfasst einen Abstand zwischen vorgegebenen Positionen auf der Straße. Als der oben erwähnte Abstandsensor können beispielsweise eine Anordnung verwendet werden, die die Rotationszahl des Rads (nicht gezeigt) misst und den Abstand basierend auf der Rotationszahl erfasst, eine Anordnung, die eine Beschleunigung misst und die Beschleunigung zweimal integriert, so dass sie den Abstand erfasst. Ferner empfängt der Leitstrahlsensor eine Positionsinformation von Funkfeuern, die entlang der Straße angeordnet sind, und erfasst die gegenwärtige Position.
Dabei ist der Fahrzeuggewichtssensor 29 mit einem an Board LAN (local area network) des Fahrzeugs verbunden, das innerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist und als Körperkommunikationsnetzwerk dient, ermittelt einen Fahrzeugcode in Abhängigkeit von Information, die über das an Board LAN kommuniziert wird, spezifiziert eine Art von Fahrzeug basierend auf dem Fahrzeugcode und ermittelt ein Grundgewicht des Fahrzeugs. Ferner enthält der Fahrzeuggewichtssensor 29 einen Sitzsensor, der in jedem der Sitze angeordnet ist, und berechnet die Nutzlast basierend auf der Anzahl der Fahrgäste, die auf den Sitzen sitzen. Ferner wird das Fahrzeuggewicht, das einem Gesamtgewicht des Fahrzeugs entspricht, durch Aufsummieren des Grundgewichts des Fahrzeugs und der Nutzlast erfasst. Dabei kann die Nutzlast aus einem Regelungszustand einer Autonivelliereinrichtung zu einem Zeitpunkt, wenn das Fahrzeug angehalten ist, erfasst werden.
Das Speichermittel der Navigationsvorrichtung 21 ist mit einer Datenbasis versehen, die durch einen Datensatz für Anlageninformation gebildet wird, in dem ein Kartendatensatz, ein Datensatz für Kreuzungen, ein Knotendatensatz, ein Straßendatensatz und Information über Anlagen, wie z. B. Hotels, Tankstellen, Geschäfte und Stationen in Regionen aufgezeichnet sind. Ferner sind in dem Speichermittel verschiedene Daten zum Darstellen einer Führungskarte entlang eines gesuchten Wegs auf einem Bildschirm der Displayeinrichtung, zum Darstellen eines Abstands zum nächsten Kreuzungspunkt, einer Fahrtrichtung am nächsten Kreuzungspunkt und zum Darstellen der anderen Führungsinformation zusätzlich zu den Daten zum Suchen des Wegs aufgezeichnet. In diesem Fall sind verschiedene Daten für die Audioausgabe von vorgegebener Information in dem Speichermittel aufgezeichnet. Ferner enthält das Speichermittel jede Art von Aufzeichnungsmedien, wie z. B. ein Magnetband, eine Magnetscheibe, eine Magnettrommel, einen Flash-Speicher, eine CD-ROM, eine MD, eine DVD-ROM, eine optische Disk, ein MO, eine IC-Card, eine optische Card und eine Speicherkarte, und kann ein lösbares externes Speichermedium einsetzen.
Ferner sind jeweils Kreuzungspunktdaten in dem Datensatz für Kreuzungspunktsdaten aufgezeichnet, Knotendaten in dem Knotendatensatz aufgezeichnet und Straßendaten in dem Straßendatensatz aufgezeichnet, und der Straßenzustand wird auf dem Bildschirm der Displayeinrichtung basierend auf den Kreuzungspunktdaten, den Knotendaten und den Straßendaten dargestellt. Dabei enthalten die Kreuzungspunktdaten die Arten des Kreuzungspunkts, d. h. ob der Kreuzungspunkt eine Kreuzung ist, die eine Ampel aufweist, oder eine Kreuzung ohne Ampel ist. Ferner stellen die Knotendaten zumindest eine Position und die Gestalt der Straße in Kartendaten, die in dem Kartendatenfile aufgezeichnet sind, dar und werden durch Daten gebildet, die einen Abzweigungspunkt (einschließlich des Kreuzungspunkts und einer T-Kreuzung) einer tatsächlichen Straße, einen Knotenpunkt und eine Verbindung, die eine Verbindung zwischen den Knotenpunkten herstellt, zeigen. Ferner zeigt der Knotenpunkt zumindest eine Position eines Biegungspunkts der Straße.
Ferner enthalten die Straßendaten Daten in Bezug auf die Straße selbst, wie z. B. die Breite der Straße, die Neigung, eine Schrägung, eine Höhe, einen Fahrdamm, den Zustand der Straßenoberfläche, die Anzahl der Fahrspuren, einen Punkt, an dem sich die Anzahl der Fahrspuren verringert, und einen Punkt, an dem sich die Breite verkleinert. Im Fall einer Autobahn oder einer Schnellstraße ist jede der in entgegengesetzten Richtungen laufenden Spuren als getrenntes Straßendatum gespeichert, und die Straße wird als Doppelstraße verarbeitet. Im Fall der Schnellstraße, die zwei oder mehr Spuren aufweist, wird beispielsweise die Straße als Doppelstraße verarbeitet, und jede der Fahrspuren in Aufwärtsrichtung und eine Spur in Abwärtsrichtung wird als unabhängige Straße in den Straßendaten gespeichert. Ferner enthalten die Daten an einer Ecke Daten wie z. B. den Krümmungsradius, den Kreuzungspunkt und die T-Kreuzung, sowie die Einfahrt in die Ecke. Ferner umfassen die Daten bezüglich eines Straßenattributs Daten, wie z. B. eine Gleiskreuzung, eine Autobahnauffahrtsrampe und eine Abfahrtsrampe, eine Mautstation der Autobahn, eine abfallende Neigung, eine ansteigende Neigung, die Art einer Straße (Nationalstraße, Hauptstraße, Landstraße und Autobahn).
Die Kommunikationsschnittstelle der Navigationsvorrichtung 21, die dem Kommunikationsmittel der Federungsregelungsvorrichtung 10 des Fahrzeugs entspricht, ist derart strukturiert, dass sie mit der Federungsregelungseinheit 30 in Verbindung steht und verschiedene Daten im Hinblick auf eine FM-Übertragungseinrichtung, ein Telefonnetzwerk, Internet und ein Mobilfunknetzwerk sendet und empfängt. Die Kommunikationsschnittstelle empfängt verschiedene Daten, beispielsweise eine Straßeninformation, wie z. B. Stau, die sie von einem Informationssensor (nicht dargestellt) erhält, Information bezüglich eines Verkehrsunfalls und eine D-GPS-Information, die einen Erfassungsfehler des GPS-Sensors 23 erfasst.
Ferner führt die Navigationsvorrichtung 21 eine Grundverarbeitung durch, wie die Suche des Wegs zu einem Ziel, eine Fahrtführung auf dem Weg, die Bestimmung eines speziellen Abschnitts oder die Suche nach einem Punkt oder einer Einrichtung, stellt eine Karte auf dem Bildschirm der Displayeinrichtung und die gegenwärtige Position des Fahrzeugs, den Weg von der gegenwärtigen Position zum Bestimmungsort und die Führungsinformation entlang des Wegs auf der Karte dar. Dabei kann die Führungsinformation eine Audioausgabe sein, die durch eine Geräuscherzeugungseinrichtung ausgegeben wird. Ferner arbeitet die Navigationsvorrichtung 21 als Spezifikationsmittel für eine gegenwärtige Position, um die gegenwärtige Position des Fahrzeugs anzugeben. Ferner führt die Navigationsvorrichtung 21 eine Erkennung der Fahrtumgebung aus, um eine Fahrtumgebung zu erkennen, einschließlich der Gestalt der Ecke (des Kreuzungspunkts, der T-Kreuzung, der Auffahrts- und Abfahrtsrampe der Autobahn), die vor einem Fahrzeug auf dem Fahrtweg des Fahrzeugs liegt, und einer empfohlenen Näherungsgeschwindigkeit an die Ecke. Ferner wird die Fahrtumgebungsinformation an die Federungsregelungseinheit 30 übertragen.
Ferner ist die Federungsregelungseinheit 30 mit dem Berechnungsmittel, wie z. B. der CPU, der MPU, dem Speichermittel wie z. B. dem Halbleiterspeicher, der magnetischen Scheibe, und der Kommunikationsschnittstelle versehen. Dabei ist die Federungsregelungseinheit 30 mit dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 24, dem Lenksensor 25, dem Blinkersensor 26, dem Beschleunigungssensor 27, dem Bremssensor 28 und dem Sensor 29 für das Fahrzeuggewicht verbunden und empfängt Information im Hinblick auf den Fahrzeugzustand. Die Federungsregelungseinheit 30 führt verschiedene Verarbeitungen durch, wie den Empfang von Regelungszustandsinformation, den Empfang von Information bezüglich des Regelungselements, dem Vorbereiten von einer Regelungsanweisung und der Übertragung von einer Regelungsanweisung, und überträgt die Regelungsanweisung an die Federungseinheit 40.
Ferner weist die Federungseinheit 40 einen vertikalen Sensor 41 für die vertikale Beschleunigung, einen Justiermechanismus 42 für die Dämpfungskraft, einen Justiermechanismus 43 für die Federungsrate und einen Justiermechanismus 44 für die Fahrzeughöhe zusätzlich zu einer Feder, einem Dämpfer (einer Dämpfungseinrichtung) und einem Radführungsmechanismus (einer Verbindung), die in der normalen Federung vorgesehen sind, auf. Dabei erfasst der Sensor 41 für die vertikale Beschleunigung eine Beschleunigung in vertikaler Richtung des Fahrzeugs, die einer Beschleunigung entspricht, durch die ein oberer Federbereich entsprechend einem Fahrzeugkörperseitenbereich in der Federungseinheit 40 sich in einer vertikalen Richtung bewegt. Ferner ist der Justiermechanismus 42 für die Dämpfungskraft derart strukturiert, dass er eine Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung einstellt. In dem Fall, in dem die Dämpfungseinrichtung eine hydraulische Dämpfungseinrichtung ist, kann die Dämpfungskraft dabei durch Justieren eines Öffnungsdurchmessers eines Durchlasses für eine Öl-strömung justiert werden. Ferner ist der Justiermechanismus 43 für die Federrate derart strukturiert, dass er den Wert einer Federrate (eine Federkonstante oder eine Federrate) der Feder einstellt, indem die Steifigkeit der Feder angepaßt wird, d. h. eine Härte der Feder, und der Justiermechanismus somit die Federrate justieren kann. Ferner kann der Justiermechanismus 44 für die Fahrzeughöhe die Höhe des Fahrzeugkörpers anpassen. Dabei überträgt die Federungseinheit 40 Information bezüglich des Regelungszustands an die Federregelungseinheit 30.
Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform ist in diesem Fall die Federungsregelungseinheit 30 unabhängig gestaltet, wobei es jedoch auch möglich ist, die Funktion der Federungsregelungseinheit 30 in die Sensoreinheit 20 oder die Federungseinheit 40 zu integrieren.
Dabei wird insbesondere ein Verfahren zum Justieren der Dämpfungskraft, der Federung und der Fahrzeughöhe basierend auf einem Fall, in dem die Federungseinheit 40 eine Luftfederung ist, die eine Luftfeder einsetzt, beschrieben. Dabei weist eine Luftfederungseinheit 81, die der Federungseinheit entspricht, die in 3 gezeigte Struktur auf. In dem Fall, in dem die Dämpfungskraft justiert wird, aktiviert der Justiermechanismus 42 für die Dämpfungskraft ein Justierstellglied 88 für die Dämpfungskraft. Entsprechend wird ein variables Dämpfungsventil 89, das von einem Typ ist, dessen Öffnung geschaltet wird, gedreht, wodurch ein Öffnungsdurchmesser des Dämpfers verändert wird, so dass die Dämpfungskraft justiert wird.
In dem Fall des Justierens der Federrate aktiviert ferner der Justiermechanismus 43 für die Federrate ein Öffnungs- und Schließventil 87. Entsprechend justiert der Justiermechanismus 43 für die Federrate die Federrate, indem ein Durchlass einer Hauptluftkammer 85 und einer Nebenluftkammer 86 geöffnet oder geschlossen werden, oder indem eine Drosselmenge des Durchlasses verändert wird. Mit anderen Worten, wird nur die Hauptluftkammer 85 verwendet, wenn die Federrate hoch sein soll, da die Federrate proportional der volumetrischen Kapazität der Luftkammer in der Luftfederung verändert wird, und der Durchlass wird geöffnet und die Nebenluftkammer 86 wird ebenfalls verwendet, wenn die Federrate niedrig sein soll.
Beim Justieren der Fahrzeughöhe aktiviert ferner der Justiermechanismus 44 für die Fahrzeughöhe ein Solenoidventil 84. Entsprechend wird ein Luftdruck innerhalb der Hauptluftkammer 85 justiert und die Fahrzeughöhe wird eingestellt, indem die Luft in die Hauptluftkammer 85 aus einem Lufttank 82 zugeführt wird, wie es durch einen Pfeil 91 angegeben ist, oder indem die Luft aus der Hauptluftkammer 85 abgelassen wird, wie es durch einen Pfeil 92 angegeben ist. Dabei wird die Luft an den Lufttank 82 nach Bedarf von einem Luftkompressor 83 zugeführt.
Als nächstes wird die Arbeitsweise der Federungsregelungsvorrichtung 10 des Fahrzeugs, die die oben beschriebene Struktur aufweist, beschrieben. Zunächst wird eine Federungsregelung abhängig vom Zustand der Straßenoberfläche beschrieben.
1 ist eine Darstellung für das Konzept einer Schwingungs- oder Vibrationsfrequenz gemäß der Ausführungsform der Erfindung, die von der Straßenoberfläche aufgebracht wird, 4 ist eine Ansicht, die eine Federungsregelungstabelle gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, 5 ist eine Ansicht, die eine Tabelle für die Dämpfungskrafteigenschaft gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 6 ist eine Ansicht, die eine Tabelle für die Federungsrateneigenschaften gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Der Begriff „grobe Straße” beinhaltet im allgemeinen verschiedene Arten von Straßen. Beispielsweise umfasst grobe Straße eine ungepflasterte Straße und eine Schotterstraße, ebenso wie eine wellige Straße einer Autobahn. Ferner gibt es verschiedene Straßenoberflächenprofile bei diesen Straßen. Da jedoch die herkömmliche Regelung die verschiedenen Straßenoberflächenprofile lediglich in die gepflasterte Straße und die nicht gepflasterte Straße klassifiziert, ist es unmöglich, eine Vorwärtssteuerung für die Federung entsprechend der aktuellen Straßenoberfläche auszuführen.
Entsprechend bestimmt die Federungsregelungsvorrichtung 10 des Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Straßenoberflächenprofil, indem die Welligkeit und Unregelmäßigkeit auf der Straßenoberfläche basierend auf der Beschleunigung des Fahrzeugs 11 in der vertikalen Richtung bestimmt werden, und ermittelt einen Federungsregelungswert basierend auf dem Straßenoberflächenprofil. Mit anderen Worten, wird eine Federungsregelung mit höherer Genauigkeit ausgeführt, indem das Straßenoberflächenprofil in Elemente eingeteilt wird, die eine Amplitude (einen Wulst der Straßenoberfläche) und eine Wellenlänge (eine Weite zwischen den Wulsten) aufweisen, so dass in der Regelung das aktuelle Straßenoberflächenprofil widergespiegelt wird, anders als bei der Regelung, die auf der Klassifikation in die ungepflasterte Straße und die Schotterstraße beruht.
Zunächst justiert die Federungsregelungsvorrichtung 10 des Fahrzeugs den Federungsregelungswert in Abhängigkeit von der Vibrationsfrequenz. Unter der Annahme, dass die Straßenoberfläche der Straße, auf der das Fahrzeug 11 fährt, ein Wellenprofil mit einer Amplitude Y und einer Wellenlänge λ aufweist, wird in diesem Fall, wie es in 1 gezeigt ist, eine Vibrationsfrequenz N der von der Straßenoberfläche auf das Fahrzeug 11 aufgebrachten Vibration gemäß der folgenden Formel (1) basierend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs 11 und der Wellenlänge λ der Straßenoberfläche bestimmt: N = V/λ (1) wobei die Vibrationsfrequenz N in der Nähe einer spezifischen Frequenz der Feder in der Federung liegt, eine Resonanz der Feder bei der Vibrationsfrequenz N erzeugt wird, eine Amplitude eines Hubs der Federung zunimmt und der Fahrgast ein Schmetterlingsgefühl empfindet. Entsprechend wird in diesem Fall die Dämpfungskraft des Dämpfers derart justiert, dass sie groß wird, oder die Federrate wird derart justiert, dass sie groß wird. Mit anderen Worten ist es möglich, die auf das Fahrzeug 11 aufgebrachte Vibration zu begrenzen, indem die Federung derart angepaßt wird, dass sie hart wird.
Ferner passt die Federungsregelungsvorrichtung 10 des Fahrzeugs den Federungsregelungswert in Abhängigkeit von der Amplitude an. Im allgemeinen ist die auf das Fahrzeug 11 aufgebrachte Vibration um so größer, je größer die Amplitude Y der Straßenoberfläche ist. Für den Fall, dass die Amplitude Y der Straßenoberfläche groß ist, wird daher die Dämpfungskraft des Dämpfers derart justiert, dass sie klein wird, oder die Federrate wird derart justiert, dass sie klein wird. Es ist mit anderen Worten möglich, die auf das Fahrzeug 11 aufgebrachte Vibration zu begrenzen, indem die Federung derart justiert wird, dass sie weich wird.
Die oben beschriebene Federungsregelungseinheit 30 speichert eine in 4 dargestellte Federungsregelungstabelle in dem Speichermittel und bereitet eine Regelungsanweisung, die einen Federungsregelungswert enthält, abhängig von der Federungsregelungstabelle derart vor, dass sie die Regelungsanweisung an die Federungseinheit 40 übermittelt. Es ist aus der Federungsregelungstabelle bekannt, dass die Federung derart justiert wird, dass sie hart wird, wenn die Amplitude Y der Straßenoberfläche kleiner wird, und die Federung derart justiert wird, dass sie hart wird, wenn die Vibrationsfrequenz der auf das Fahrzeug 11 von der Straßenoberfläche aufgebrachten Vibration, d. h. die Vibrationsfrequenz N der Straßenoberfläche, kleiner wird. Dabei sind die numerischen Werte 1 bis 9, die in der 4 gezeigten Regelungstabelle dargestellt sind, Härteeinstellwerte, die einem Federungsregelungswert entsprechen. Der Härteeinstellwert ist ein numerischer Wert, der ein Härtemaß der Federung angibt, und ein großer Härteeinstellwert bedeutet, dass die Federung hart gestaltet werden sollte. In diesem Fall sind die numerischen Werte für die Amplitude Y der Straßenoberfläche und die Vibrationsfrequenz N der Straßenoberfläche, die in der Federungsregelungstabelle dargestellt sind, nur ein Beispiel und können nach Bedarf festgelegt werden. Ferner ist sowohl die Amp litude Y der Straßenoberfläche als auch die Vibrationsfrequenz N der Straßenoberfläche in jeweils drei Stufen eingeteilt, wobei sie jedoch auch in zwei Stufen oder vier oder mehr Stufen eingeteilt werden können. Ferner kann der Härteeinstellwert in acht oder weniger Stufen oder in zehn oder mehr Stufen eingeteilt werden.
Ferner wird die Dämpfungskraft des Dämpfers, die dem Härteeinstellwert entspricht, beispielsweise als die in 5 dargestellte Karte für die Dämpfungskrafteigenschaft festgelegt und in dem Speichermittel der Federungsregelungseinheit 30 gespeichert. Eine vertikale Achse in 5 bezeichnet die Dämpfungskraft des Dämpfers, und eine horizontale Achse gibt eine Kolbengeschwindigkeit des Dämpfers an. In diesem Fall entsprechen die in 5 gezeigten numerischen Werte für die Dämpfungskraft und die Kolbengeschwindigkeit einem Beispiel für einen Fall, dass eine Anwendung für einen allgemeinen Hydraulikdämpfer für ein Personenkraftfahrzeug gegeben ist, und werden entsprechend der Art des Fahrzeugs oder der Art des Dämpfers angepasst. Ferner entspricht das in 5 gezeigte Beispiel dem Fall, in dem der Härteeinstellwert in elf Stufen eingeteilt ist. Die Dämpfungskraft des Dämpfers ist in elf Stufen von Null bis zehn klassifiziert. Eine fett gezeichnete Linie zeigt eine Eigenschaftskurve für den Fall, dass die Dämpfungskraft am größten ist, d. h. die Federung am härtesten ist, und eine dünne Line zeigt eine Eigenschaftskurve für den Fall, dass die Dämpfungskraft am kleinsten ist, d. h. die Federung am weichsten ist. Die den Zwischenstufen 1 bis 9 entsprechenden Eigenschaftskurven sind dabei weggelassen. Ferner gibt die Eigenschaftskurve in einem positiven Gebiet der Dämpfungskraft den Fall an, in dem eine Achse des Dämpfers ausgefahren ist, d. h. die Menge der Ausdehnung, und die Eigenschaftskurve in einem negativen Bereich der Dämpfungskraft gibt den Fall an, in dem die Achse des Dämpfers zusammengedrückt ist, d. h. die Menge der Kompression.
Entsprechend bestimmt im Fall der Regelung, d. h. der Justierung der Dämpfungskraft des Dämpfers zur Regelung, d. h. der Justierung der Härte der Federung, die Federungsregelungseinheit 30 den Härteeinstellwert entsprechend dem Federungsregelungswert in Abhängigkeit von der Federungsregelungstabelle, wählt die dem Härteeinstellwert entsprechende Eigenschaftskurve gemäß der Tabelle für die Dämpfungskrafteigenschaft aus und überträgt die Eigenschaftskurve an die Federungseinheit 40. Somit regelt der Justiermechanismus 42 für die Dämpfungskraft der Federungseinheit 40 die Dämpfungskraft des Dämpfers derart, dass eine Dämpfungskraft gemäß der Eigenschaftskurve erreicht wird.
Ferner wird die Federungsrate, die dem Härteeinstellwert entspricht, beispielsweise als Tabelle für die Federungsrateneigenschaft, die in 6 gezeigt ist, festgelegt und in dem Speichermittel der Federungsregelungseinheit 30 gespeichert. Eine vertikale Achse in 6 gibt eine Federkonstante, die der Federrate entspricht, an, und eine horizontale Achse bezeichnet einen Härteeinstellwert. Dabei entsprechen die numerischen Werte der in 6 gezeigten Federrate einem Beispiel bei einer Anwendung auf eine allgemeine Schraubenfeder für ein Personenkraftfahrzeug und werden entsprechend der Art des Fahrzeugs und der Art der Feder nach Bedarf verändert. Ferner entspricht das in 6 gezeigte Beispiel dem Fall, in dem der Härteeinstellwert in elf Stufen eingeteilt ist.
Im Fall der Regelung, d. h. der Einstellung der Federrate zur Regelung, d. h. der Justierung der Härte der Federung, bestimmt entsprechend die Federungsregelungseinheit 30 den Härteeinstellwert entsprechend dem Federungsregelungswert in Abhängigkeit von der Federungsregelungstabelle, wählt die Federrate entsprechend dem Härteeinstellwert in Abhängigkeit von der Tabelle für die Federrateneigenschaft aus und überträgt die Federrate an die Federungseinheit 40. Somit regelt der Justiermechanismus 43 für die Federrate der Federungseinheit 40 die Federrate der Feder derart, dass er die Federrate erreicht.
Als nächstes wird eine Federungsregelung in Abhängigkeit von der Fahrzeuggewichtsinformation beschrieben.
7 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem gemäß der Ausführungsform der Erfindung ein Fahrzeuggewicht klein ist, 8 ist eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem das Fahrzeuggewicht gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung groß ist, 9 ist eine Ansicht, die eine Tabelle für eine Federungsregelung für den Fall zeigt, dass das Fahrzeuggewicht gemäß der Ausführungsform der Erfindung groß ist, 10 ist eine Ansicht, die eine Tabelle für eine Federungsregelung für den Fall zeigt, in dem das Fahrzeuggewicht gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mittel ist, und 11 ist eine Ansicht, die eine Federungsregelungstabelle für den Fall zeigt, in dem das Fahrzeuggewicht gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung klein ist.
Wenn das Fahrzeuggewicht selbst bei einem gleichgleibenden Zustand der Straßenoberfläche verändert wird, verändert sich im allgemeinen das Verhältnis zwischen einem oberen Federgewicht und einem unteren Federgewicht und die Größe der Schwingung im Fahrzeugkörper ändert sich. Da jedoch die Änderung im Fahrzeuggewicht bei der herkömmlichen Struktur nicht berücksichtigt wird, kann eine Regelung der Federung in Abhängigkeit vom aktuellen Fahrzeugzustand nicht durchgeführt werden.
Entsprechend ist die Federungsregelungsvorrichtung 10 des Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Ausführungsform derart strukturiert, dass sie eine Regelung unter Berücksichtigung einer Änderung des Fahrzeuggewichts durchführt.
Zunächst justiert die Federungsregelungsvorrichtung 10 des Fahrzeugs den Federungsregelungswert in Abhängigkeit vom Fahrzeuggewicht. Wie es in 7 dargestellt ist, wird die Schwingung des Fahrzeugkörpers (der obere Federbereich) als groß empfunden, wenn die Anzahl der Fahrgäste 12 klein ist (eine Person in der Zeichnung) und das Fahrzeuggewicht klein ist. Entsprechend justiert die Federungsregelungsvorrichtung 10 des Fahrzeugs die Federung derart, dass sie weich ist. In dem Fall, in dem die Anzahl der Fahrgäste 12 groß ist (6 Personen in der Zeichnung) und das Fahrzeuggewicht groß ist, wie es in 8 gezeigt ist, wird ferner die Schwingung des Fahrzeugkörpers als gering empfunden. Entsprechend justiert die Federungsregelungsvorrichtung 10 des Fahrzeugs die Federung derart, dass sie hart ist.
Dabei empfängt die Federungsregelungseinheit 30 das Fahrzeuggewicht als Information über den Fahrtzustand von dem Sensor 29 für das Fahrzeuggewicht. Wenn die Federungsregelungseinheit 30 bestimmt, dass das Fahrzeuggewicht groß ist, bereitet sie eine Regelungsanweisung in Übereinstimmung mit einer in 9 gezeigten Federungsregelungstabelle vor, so dass die Regelungsanweisung an die Federungseinheit 40 übertragen wird. In dem Fall, in dem die Federungsregelungseinheit 30 bestimmt, dass das Fahrzeuggewicht mittel ist, bereitet sie ferner eine Regelungsanweisung in Übereinstimmung mit einer in 10 gezeigten Tabelle für die Federungsregelung vor, so dass die Federungsregelungsanweisung an die Federungseinheit 40 übertragen wird. In dem Fall, in dem die Federungsregelungseinheit 30 bestimmt, dass das Fahrzeuggewicht klein ist, bereitet sie ferner eine Regelungsanweisung in Übereinstimmung mit einer in 11 gezeigten Federungsregelungstabelle vor, so dass die Regelungsanweisung an die Federungseinheit 40 übertragen wird. In diesem Fall wird der Bereich des großen, mittleren und kleinen Fahrzeuggewichts in Abhängigkeit von der Art des Fahrzeugs 11 verändert und kann nach Bedarf festgelegt werden.
Dabei sind die in 9 bis 11 gezeigten Tabellen für die Federungsregelung im wesentlichen gleich wie die in 4 gezeigte Tabelle für die Federungsregelung und werden durch Justieren des Härteeinstellwerts, der in der in 4 gezeigten Tabelle für die Federungsregelung gezeigt ist, in Abhängigkeit von dem Fahrzeuggewicht erhalten. Mit anderen Worten wird die in 9 gezeigte Tabelle für die Federungsregelung erhalten, indem Eins auf den Härteeinstellwert aufaddiert wird, der in der in 4 gezeigten Tabelle für die Federungsregelung dargestellt ist, wie es durch +1 in Klammern angedeutet ist. Ferner wird die in 11 gezeigte Tabelle für die Federungsregelung erhalten, indem Eins von dem Härteeinstellwert abgezogen wird, der in der in 4 gezeigten Tabelle für die Federungsregelung gezeigt ist, wie es durch –1 in Klammern angegeben ist. Schließlich verwendet die in 10 gezeigte Tabelle für die Federungsregelung den in der in 4 gezeigten Tabelle für die Federungsregelung gezeigten Einstellwert so wie er vorliegt. Entsprechend kann die Federungsregelungseinheit 30 den Härteeinstellwert der in 4 gezeigten Tabelle für die Federungsregelung in Abhängigkeit von dem Fahrzeuggewicht justieren und verwenden, ohne dass die in 9 bis 11 gezeigten Tabellen für die Federungsregelung gespeichert werden, und es ist möglich, Speicherplatz des Speichermittels einzusparen.
Dabei bereitet die Federungsregelungseinheit 30 die Regelungsanweisungen in Übereinstimmung mit den in 9 bis 11 gezeigten Tabellen für die Federungsregelung vor und überträgt die Regelungsanweisungen an die Federungseinheit 40 auf die gleiche Weise wie bei der oben beschriebenen Federungsregelung, die auf dem Zustand der Straßenoberfläche basiert.
Als nächstes wird der zeitliche Ablauf zum Durchführen der Regelung beschrieben. Zunächst wird der Fall der eigenständigen groben Straße beschrieben.
12 ist eine Ansicht, die eine Änderung in dem Federungsregelungswert auf der eigenständigen groben Straße gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Zunächst wird die Federungsregelung beschrieben, bevor das Fahrzeug 11 auf den groben Straßenabschnitt gelangt ist, die einer Vorwärtssteuerung der Federung entspricht. In dem Fall, in dem die Navigationsvorrichtung 21 den groben Straßenabschnitt innerhalb eines Bereichs von 100 m vor dem Fahrzeug 11 erfasst, berechnet die Federungsregelungseinheit 30 einen optimalen Federungsregelungswert in Bezug auf den entsprechenden groben Straßenabschnitt zu einem Zeitpunkt t1, verändert den Federungsregelungswert von dem gegenwärtigen Regelungswert auf den optimalen Regelungswert Schritt für Schritt und beendet den Übergang auf den optimalen Regelungswert an einem Punkt 30 m vor dem groben Straßenabschnitt zum Zeitpunkt t2. In diesem Fall ist der Federungsregelungswert ein numerischer Wert, wie z. B. die Eigenschaftskurve, wobei die Federrate dem Härteeinstellwert entspricht, der in der oben beschriebenen Regelungsanweisung enthalten ist. Es ist möglich, in den groben Straßenabschnitt zu gelangen, ohne dass das Gefühl von fehlendem Komfort empfunden wird, wobei ein Fehler bezüglich der gegenwärtigen Position, die durch die Navigationsvorrichtung 21 erfasst wird, ein Fehler in einem abgespeicherten Abschnitt des Straßenoberflächenprofils und ein Zeitverzug zum Verändern des Federungsregelungswerts ohne Einfluss bleiben, indem die Federungsregelung als Vorwärtssteuerung, wie oben beschrieben, durchgeführt wird. In diesem Fall ist der grobe Straßenabschnitt im voraus als registrierter Abschnitt, der einem festgelegten Straßenoberflächenprofil entspricht (in diesem Fall der groben Straße), registriert.
Nachfolgend wird die Federungsregelung zu einem Zeitpunkt beschrieben, wenn das Fahrzeug 11 auf dem groben Straßenabschnitt fährt, was der Vorwärtssteuerung der Federung entspricht. In diesem Fall ist die Federungsregelungseinheit 30 in den groben Straßenabschnitt an einem Zeitpunkt t3 gelangt, wobei sie den optimalen Regelungswert hält, und hält im Grunde den optimalen Regelungswert, der vor der Annäherung berechnet wurde, während der Fahrt in dem groben Straßenabschnitt zu einem Zeitpunkt t4. In dem Fall, dass die Federungseinheit 40 eine Federungseinheit in einem System ist, das das gegenwärtige Straßenoberflächenprofil und den Vibrationszustand durch verschiedene Sensoren erkennen kann und automatisch den Federungsregelungswert ändern kann, wie z. B. in einem aktiven Federungssystem, hat die Regelung des Systems Priorität.
Nachfolgend wird die Federungsregelung zu einem Zeitpunkt beschrieben, zu dem das Fahrzeug 11 aus dem groben Straßenabschnitt gelangt ist, was der Vortwärtssteuerung der Federung entspricht. In diesem Fall hält die Federungsregelungseinheit 30 den optimalen Regelungswert während einer Strecke von 30 m, nachdem das Fahrzeug aus dem groben Straßenabschnitt zu einem Zeitpunkt t5 gelangt ist, um einen Fehler in dem aufgezeichneten Abschnitt des Straßenoberflächenprofils zu kompensieren. In dem Fall, in dem die Ecke, der Kreuzungspunkt oder eine andere grobe Straße auf der Strecke nach vorne vorhanden sind, hat die darauf gerichtete Vorwärtssteuerung Priorität und es wird keine Verarbeitung dahingehend durchgeführt, dass der Federungsregelungswerts gehalten wird. Ferner stellt die Federungsregelungseinheit 30 den Federungsregelungswert Schritt für Schritt zu einem Zeitpunkt zurück, zu dem eine Beschleunigung in der vertikalen Richtung von der Straßenoberfläche, die gleich oder größer als ein festgelegter Wert ist, nicht kontinuierlich während 30 m oder mehr erfasst wird, nachdem der grobe Straßenabschnitt am Zeitpunkt t6 geendet hat.
Als nächstes wird der Fall der kontinuierlichen groben Straße beschrieben.
13 ist eine erste Ansicht, die eine Änderung in dem Federungsregelungswert auf der durchgehenden groben Straße gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 14 ist eine zweite Darstellung, die die Änderung des Federungsregelungswerts auf der durchgehenden groben Straße gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Unter Verweis auf 13, wird zunächst die Federungsregelung für den Fall beschrieben, dass sich ein Vibrationsniveau während der Fahrt auf dem groben Straßenabschnitt erhöht, wobei die Regelung der Vorwärtssteuerung der Federung entspricht. In diesem Fall wird der Regelungswert auf einen optimalen Regelungswert in Bezug auf die grobe Straße, die ein hohes Vibrationsniveau aufweist, gesetzt, bevor sich das Vibrationsniveau ändert. Entsprechend ist es möglich, ohne die Empfindung von fehlendem Komfort zu fahren und ohne jegliche Regelungsverzögerung in Bezug auf einen unerwartet größeren Stoß. Dabei wird während einer Zeit, die durch die Zeitdauer t11 dargestellt ist, der optimale Regelungswert in Bezug auf die grobe Straße, die das große Vibrationsniveau aufweist, berechnet, ehe ein Punkt erreicht wird, an dem sich das Vibrationsniveau ändert, und der Regelungswert der Federung wird verändert.
Als nächstes wird unter Verweis auf 14 die Federungsregelung für den Fall beschrieben, in dem das Vibrationsniveau während der Fahrt auf dem groben Straßenabschnitt klein wird, was der Vorwärtssteuerung der Federung entspricht. In diesem Fall ist die Regelungsvorrichtung derart strukturiert, dass der Regelungswert auf den optimalen Regelungswert in Bezug auf die grobe Straße, die das kleine Vibrationsniveau aufweist, Schritt für Schritt geschaltet wird, nachdem sich das Vibrationsniveau verändert hat, d. h. die Vorwärtssteuerung wird nicht durchgeführt. Der Grund dafür liegt darin, dass es unmöglich ist, die Vibrationen der Straßenoberfläche zu absorbieren, auf der das Fahrzeug 11 gegenwärtig fährt, wenn die Vorwärtssteuerung an einem kleineren Stoß ausgeübt wird, wobei die Vibration zunimmt und eine Empfindung von fehlendem Komfort für den Fahrgast auftritt. In diesem Fall wird in einer Zeitdauer, die durch die Dauer t21 angegeben ist, der optimale Regelungswert Schritt für Schritt berechnet, nachdem der Schaltpunkt erreicht ist, und der Federregelungswert wird verändert.
Als nächstes wird das Lernen des Straßenoberflächenzustands beschrieben.
15 ist eine Darstellung für das Konzept des Lernens eines Straßenoberflächenprofils gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 16 ist eine Ansicht, die einen Lernvorgang für das Straßenoberflächenprofil gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, 17 ist eine Ansicht, die eine Tabelle für das Lernen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für den Fall zeigt, in dem das Fahrzeuggewicht groß ist, 18 ist eine Darstellung, die eine Tabelle für das Lernen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für den Fall zeigt, in dem das Fahrzeuggewicht mittel ist, und 19 ist eine Darstellung, die eine Tabelle für das Lernen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für den Fall zeigt, in dem das Fahrzeuggewicht klein ist.
Die Federungsregelungsvorrichtung 10 des Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist derart strukturiert, dass das Straßenoberflächenprofil gelernt wird, um die Vorwärtssteuerung mit höherer Präzision durchzuführen. In diesem Fall wurde herkömmlicherweise ein Verfahren zum Lernen des Straßenoberflächenprofils vorgeschlagen. In diesem Fall wird jedoch, da die Federungsregelungsvorrichtung derart strukturiert ist, dass das Lernen auf der Basis der Schwingung (der vertikalen Beschleunigung) des Fahrzeugkörpers zur Zeit des Fahrens auf der aktuellen Straße durchgeführt wird, eine Schwingung des Fahrzeugkörpers selbst in einem Abschnitt, der nicht als grobe Straße registriert werden muss, da er nur geringe Unregelmäßigkeiten aufweist, in dem Fall erzeugt, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist, und in dem Fall, in dem das Fahrzeuggewicht gering ist. Entsprechend gibt es einen Fall, in dem ein Lernen durchgeführt wird und die Straße als grober Straßenabschnitt registriert wird. Da die Präzision des Lernergebnisses gering ist, wird in diesem Fall manchmal eine unpassende Regelung bei einigen Fahrzeugzuständen durch die Federungsregelung durchgeführt, die basierend auf dem Lernergebnis ausgeübt wird.
Entsprechend werden bei dem Lernen des Straßenoberflächenprofils gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie es in 15 dargestellt ist, die Amplitude der Straßenoberfläche und die Wellenlänge der Straßenoberfläche, die das Straßenoberflächenprofil abbilden, aus den Parameter, die den Fahrzeugzustand zum Fahrzeugfahrtzeitpunkt repräsentieren, wie z. B. der Fahrzeuggeschwindigkeit, oder dem Fahrzeuggewicht, die den Elementen entsprechen, die Parameter für die Schwingung des Fahrzeugkörpers zum Zeitpunkt des Fahrens auf der aktuellen Straße sind, herausgegriffen, und werden gespeichert. Da das Straßenoberflächenprofil (die Amplitude der Straßenoberfläche und die Wellenlänge der Straßenoberfläche) anstatt wie bei den herkömmlichen Verfahren, die die Schwingung des Fahrzeugkörpers als festen Wert erfassen, gespeichert wird, ist es in diesem Fall möglich, eine Vorwärtssteuerung für die Federung mit hoher Präzision durchzuführen, wobei der Fahrzeugzustand zu dem Zeitpunkt, wenn das Fahrzeug wieder in dem gleichen Abschnitt fährt, berücksichtigt wird.
Als nächstes wird der Vorgang zum Lernen des Straßenoberflächenprofils beschrieben. Zunächst wird das Lernen der Wellenlänge der Straßenoberfläche beschrieben. In diesem Fall bestimmt die Federungsregelungseinheit 30 eine Wellenlänge λ der Straßenoberfläche auf der groben Straße basierend auf einem Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten T1 und T2, wenn die Position des Fahrzeugkörpers, die bestimmt wird, wenn das Fahrzeug 11 aktuell auf der Straße fährt, einen Maximalwert (Spitze) erreicht, d. h. eine Bewegung des Fahrzeugkörpers in der Vertikalrichtung an einen Punkt gelangt, an dem sich die Bewegung von einer aufsteigenden Bewegung in eine absteigende Bewegung ändert, und auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V zu diesem Zeitpunkt, wie es in 16 dargestellt ist. Dabei kann die Federungsregelungseinheit 30 den Zeitpunkt, zu dem sich die Bewegung des Fahrzeugs in der vertikalen Richtung von aufsteigend nach absteigend ändert, basierend auf der Beschleunigung des Fahrzeugkörpers in der vertikalen Richtung, die durch den Sensor 41 für die vertikale Beschleunigung ermittelt wird und in der Information im Hinblick auf den Regelungszustand enthalten ist, die von der Federungseinheit 40 empfangen wird, bestimmen.
Dabei können das Zeitintervall des Maximalwerts und die Wellenlänge λ der Straßenoberfläche aus den folgenden Gleichungen (2) und (3) bestimmt werden. Zeitintervall des Maximalwerts = T2 – T1 (2) Wellenlänge λ der Straßenoberfläche = Zeitintervall des Maximalwerts × Fahrzeuggeschwindigkeit = (T2 – T1) × V (3)
Als nächstes wird das Lernen der Amplitude der Straßenoberfläche beschrieben. Dabei bereitet die Federungsregelungseinheit 30 die Lerntabellen vor, die in 17 bis 19 gezeigt sind, die durch die Vibrationsfrequenz N der Straßenoberfläche, die in Übereinstimmung mit der Formel (1) basierend auf der Beschleunigung des Fahrzeugkörpers in der vertikalen Richtung, die von dem Sensor 41 für die vertikale Beschleunigung empfangen wird, dem Fahrzeuggewicht, das vom Sensor 29 für das Fahrzeuggewicht empfangen wird und der Wellenlänge λ der Straßenoberfläche und der Fahrzeuggeschwindigkeit V, zur Zeit, wenn das Fahrzeug 11 aktuell auf der Straße fährt, bestimmt wird, und bestimmt die Amplitude der Straßenoberfläche. Dabei bereitet die Federungsregelungseinheit 30 basierend auf dem Fahrzeuggewicht, das sie von dem Sensor 29 für das Fahrzeuggewicht erhält, die in 17 gezeigte Lerntabelle in dem Fall, in dem das Fahrzeuggewicht groß ist, die in 18 gezeigte Lerntabelle in dem Fall, in dem das Fahrzeuggewicht mittel ist, und die in 19 gezeigte Lerntabelle in dem Fall, in dem das Fahrzeuggewicht gering ist, vor. Dabei sind die numerischen Werte für die vertikale Beschleunigung und die Vibrationsfrequenz N der Straßenoberfläche, die in den Lerntabellen dargestellt sind, lediglich ein Beispiel und können nach Bedarf festgelegt werden. Ferner ist sowohl die vertikale Beschleunigung als auch die Vibrationsfrequenz N der Straßenoberfläche in jeweils drei Stufen eingeteilt. Sie können jedoch auch in zwei Stufen oder in vier oder mehr Stufen eingeteilt werden. Dabei ist es wünschenswert, dass die Amplitude der Straßenoberfläche (klein), die Amplitude der Straßenoberfläche (mittel) und die Amplitude der Straßenoberfläche (groß) in den in 17 bis 19 gezeigten Lerntabellen mit den jeweiligen Amplituden Y der Straßenoberfläche der in 4 und 9 bis 11 gezeigten Regelungstabellen für die Federung zusammenfallen. Es ist jedoch nicht erforderlich, dass dies stets der Fall ist.
Als nächstes wird die gemeinsame Verwendung des Straßenoberflächenprofils beschrieben.
20 ist eine Darstellung für das Konzept eines Systems, bei dem ein Straßenoberflächenprofil gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur gemeinsamen Verwendung bereitgestellt wird.
Wie es in 20 dargestellt ist, weist ein Informationszentrum 50 einen Informationsserver 51 auf, der als Server und Kommunikationsvorrichtung 52 gebildet ist. Dabei ist der Informationsserver 51 ein Computer, der mit einem Berechnungsmittel, wie z. B. einer CPU oder einer MPU, einem Speichermittel, wie z. B. einem Halbleiterspeicher, einer Magnetscheibe oder einer optischen Scheibe, und einer Kommunikationsschnittstelle versehen ist. Ferner ist der Informationsserver 51 mit einem (nicht dargestellten) Netzwerk über die Kommunikationsvorrichtung 52 verbunden und kann mit der Federungsregelungsvorrichtung 10 eines Fahrzeugs in einem Fahrzeug 11a, das einem Fahrzeug A entspricht, und in einem Fahrzeug 11b, das einem Fahrzeug B entspricht, über das Netzwerk kommunizieren. Dabei kann das Netzwerk durch jedes Kommunikationsleitungsnetzwerk gebildet werden, wie z. B. ein verdrahtes oder drahtloses öffentliches Kommunikationsnetzwerk, ein privates Kommunikationsnetzwerk, ein Netzwerk für den Mobilfunk, Internet, Intranet, LAN, WAN (wide area network), ein Satellitenkommunikationsnetzwerk oder Kombinationen davon. Ferner kann die Kommunikation unter Verwendung von CS-Funk und BS-Funk basierend auf einem Funksatelliten erreicht werden. Die Kommunikation kann unter Verwendung einer bodenbasierenden digitalen Fernsehfunkausstrahlung, einer FM-Multiplexfunkübertragung oder einem optischen Funkfeuer oder einem Funkwellenfunkfeuer, das auf der Seite der Straße platziert ist, gebildet werden.
Ferner überträgt das Kommunikationsmittel der Federungsregelungsvorrichtung 10 des Fahrzeugs im Fahrzeug 11a das Straßenoberflächenprofil des vorgegebenen groben Straßenabschnitts, das durch die Federungsregelungseinheit 30 gelernt worden ist, an den Informationsserver 51. Dabei wird die Positionsinformation, die die Position des groben Straßenabschnitts bezeichnet, ebenfalls übertragen. Dann speichert der Informationsserver 51 das Straßenoberflächenprofil des groben Straßenabschnitts in dem Speichermittel und registriert es als registrierter Abschnitt. Nachfolgend überträgt der Informationsserver 51 das Straßenoberflächenprofil des groben Straßenabschnitts, das dem registriertem Abschnitt entspricht, an die Federungsregelungsvorrichtung 10 für ein Fahrzeug im Fahrzeug 11b, wenn die Federungsregelungsvorrichtung 10 für ein Fahrzeug im Fahrzeug 11b, das im Abschnitt kurz vor dem groben Straßenabschnitt fährt, eine Anfrage nach einem Straßenoberflächenprofil an den Informationsserver 51 richtet. Entsprechend kann die Federungsregelungsvorrichtung 30 der Federungsregelungsvorrichtung 10 für ein Fahrzeug in dem Fahrzeug 11b eine geeignete Federungsregelung basierend auf dem Straßenoberflächenprofil für den groben Straßenabschnitt, das durch das Kommunikationsmittel empfangen wird, durchführen.
Wie oben erwähnt, ist es möglich, das Straßenoberflächenprofil, das durch die Federungsregelungsvorrichtung 30 eines Fahrzeugs 11a gelernt worden ist, in das Netzwerk zu laden, so dass es an die Federungsregelungsvorrichtung 10 für ein Fahrzeug in einem anderen Fahrzeug weitergegeben werden kann. Entsprechend kann selbst bei einem groben Straßenabschnitt, der aufgrund von z. B. Straßenbauarbeiten nur temporär auftritt, ein Fahrzeug 11a dort fahren, und dieser Abschnitt kann als registrierter Abschnitt in den Informationsserver 51 aufgenommen werden, wodurch die Federungsregelungsvorrichtung 10 des Fahrzeugs in einem anderen Fahrzeug 11b eine Vorwärtssteuerung in Übereinstimmung mit dem groben Straßenabschnitt durchführen kann. Mit anderen Worten ist es möglich, die Vorwärtssteuerung für die Federung geeignet durchzuführen, indem das Straßenoberflächenprofil als registrierter Abschnitt in dem Informationsserver 51 registriert wird, so dass das Straßenoberflächenprofil allgemein zur Verfügung steht.
In dem Fall, in dem der Informationsserver 51 eine Struktur ist, die Information, wie z. B. Verkehrsinformation, Information in Hinblick auf Straßenbauarbeiten oder Unfallinformation speichert, wie z. B. ein VICS(R), ist es möglich, dass das gemeinsame Straßenoberflächenprofil mit höherer Präzision vorliegt, indem die erwähnte Information und das Straßenoberflächenprofil in dem registriertem Abschnitt kombiniert werden.
Als nächstes wird die durch die Federungsregelungsvorrichtung 10 des Fahrzeugs ausgeführte Verarbeitung beschrieben. Zunächst wird die durch die Sensoreinheit 20 ausgeführte Verarbeitung beschrieben.
21 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf der Verarbeitung zeigt, die durch die Sensoreinheit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
Zunächst ermittelt die Sensoreinheit 20 die Fahrzeuginformation. Dabei besteht der Vorgang zum Ermitteln der Fahrzeuginformation aus dem Ermitteln der Information im Hinblick auf die Fahrtumgebung, die der Ausgabe bezüglich der Fahrzeuginformation durch die Navigationsvorrichtung 21 entspricht, und der Information im Hinblick auf den Fahrzustand, die der Ausgabe der Fahrzeuginformation durch den Sensor 24 für die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Sensor 25 für die Lenkung, den Sensor 26 für den Blinker, den Beschleunigungssensor 27, den Bremssensor 28 und den Sensor 29 für das Fahrzeuggewicht, entspricht.
Dabei führt die Navigationsvorrichtung 21 eine Erfassung der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs 11, die ihrer eigenen Position entspricht, durch, eine Suche nach dem Weg zum Zielort, eine Streckenführung auf dem Weg, die Bestimmung des festgelegten Abschnitts, eine Suche nach einem Punkt oder der Einrichtung, stellt die Karte auf dem Bildschirm der Displayeinrichtung dar und führt die Verarbeitung aus, dass die gegenwärtige Position des Fahrzeugs 11, der Weg von der gegenwärtigen Position an dem Zielort und die Führungsinformation entlang des Wegs auf der Karte dargestellt werden, d. h. eine Grundverarbeitung. Wenn basierend auf der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs 11, die der eigenen Position entspricht, und den Straßendaten in der Grundverarbeitung erfasst wird, dass das Fahrzeug 11 eine festgelegte Position kurz vor dem registrierten Abschnitt erreicht, und bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug dem registrierten Abschnitt annähert, beginnt die Navigationsvorrichtung 21 die Erkennung der Fahrtumgebung. Der Erkennungsvorgang für die Fahrtumgebung beinhaltet das Berechnen der Information der Fahrtumgebung, die für die Federungsregelung erforderlich ist, wie z. B. der Länge des registrierten Abschnitts und des Straßenoberflächenprofils.
Ferner führt die Sensoreinheit 20 eine Übertragung von Regelungselementsinformation aus, wobei die Fahrtumgebungsinformation und die Information im Hinblick auf den Fahrzustand, die der Regelungselementsinformation entsprechen, an die Federungsregelungseinheit 30 übertragen werden.
Als nächstes wird das zugehörige Flussdiagramm erläutert.
In Schritt S1 wird der Ermittlungsvorgang für die Fahrzeuginformation durchgeführt.
In Schritt S2 wird eine Übertragung der Regelungselementsinformation durchgeführt und die Verarbeitung wird abgeschlossen.
Als nächstes wird der Vorgang beschrieben, der durch die Federungsregelungseinheit 30 ausgeführt wird.
22 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang für die Verarbeitung zeigt, die durch die Federungsregelungseinheit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abgearbeitet wird.
Zunächst führt die Federungsregelungseinheit 30 den Empfang von Regelungszustandsinformation durch, wobei sie die Regelungszustandsinformation empfängt, die durch die Federungseinheit 40 übertragen wird. Entsprechend ermittelt die Federungsregelungseinheit 30 eine Beschleunigung des oberen Federbereichs in der vertikalen Richtung, die durch den Sensor 41 für die vertikale Beschleunigung ausgegeben wird, und Ergebnisse einer Regelung, die durch den Justiermechanismus 42 für die Dämpfungskraft, den Justiermechanismus 43 für die Federrate und den Justiermechanismus 44 für die Fahrzeughöhe ausgeführt wird.
Nachfolgend führt die Federungsregelungseinheit 30 den Empfang von Regelungselementsinformation durch, wobei sie die Information im Hinblick auf das Regelungselement von der Sensoreinheit 20 empfängt. Entsprechend ermittelt die Federungsregelungseinheit 30 die Fahrtumgebungsinformation, wie z. B. die Länge des registrierten Abschnitts und das Straßenoberflächenprofil, und die durch den Sensor 24 für die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Sensor 25 für die Lenkung, den Sensor 26 für den Blinker, den Beschleunigungssensor 27, dem Bremssensor 28 und den Sensor 29 für das Fahrzeuggewicht ausgegebene Information im Hinblick auf den Fahrzustand.
Nachfolgend führt die Federungsregelungseinheit 30 eine Vorbereitung von einer Regelungsanweisung durch, wobei eine optimale Regelungsanweisung aus der Information im Hinblick auf die Fahrtumgebung, der Information im Hinblick auf den Fahrzustand und dem vorhergehenden Regelungsergebnis bereitgestellt wird, die der Regelungsinformation entsprechen, und sie bereitet eine optimale Regelungsanweisung in Bezug auf die Federungseinheit 40 vor.
Anschließend überträgt die Federungsregelungseinheit 30 die Regelungsanweisung, wobei die Regelungsanweisung an die Federungseinheit 40 entsprechend der zu regelnden Einheit übertragen wird.
Als nächstes wird das zugehörige Flussdiagramm beschrieben.
In Schritt S10 wird ein Vorgang zum Empfangen von Information im Hinblick auf den Regelungszustand durchgeführt.
In Schritt S11 wird der Empfang von Information im Hinblick auf das Regelungselement ausgeführt.
In Schritt S12 wird die Vorbereitung der Regelungsanweisung durchgeführt.
In Schritt S13 wird die Übertragung der Regelungsanweisung durchgeführt und die Verarbeitung wird abgeschlossen.
Als nächstes wird die Subroutine zur Bereitstellung der Regelungsanweisung in Schritt S12 von 22 beschrieben.
23 ist ein Flussdiagramm, das die Subroutine zur Vorbereitung der Regelungsanweisung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Zunächst führt bei der Durchführung der Vorbereitung der Regelungsanweisung die Federungsregelungseinheit 30 eine Korrektur der Straßeninformation durch, wobei ein Fehler zwischen der aktuellen Straßeninformation über die aktuelle Straße und der in der Tabellendatenbank gespeicherten Straßeninformation basierend auf der Regelungszustandsinformation, die von der Federungseinheit 40 empfangen wird, und der Regelungselementsinformation, die von der Sensoreinheit 20 empfangen wird, bestimmt wird, und der Fehler wird korrigiert. Dabei ist die Korrektur der Straßeninformation eine Verarbeitung für das Lernen der Straßengestalt.
Als nächstes führt die Federungsregelungseinheit 30 eine Berechnung für einen Regelungswert für eine grobe Straße durch, wobei ein optimaler Regelungswert für den Federungsregelungswert auf der groben Straße, der in der Regelungsanweisung enthalten ist und an die Federungseinheit 40 übertragen wird, basierend auf der Information im Hinblick auf das Regelungselement, die von der Sensoreinheit 20 empfangen wird, berechnet wird. Dabei ist die Berechnung des Regelungswerts für die grobe Straße eine Verarbeitung zur Durchführung der Vorwärtssteuerung der Federung auf der groben Straße.
Als nächstes wird das zugehörige Flussdiagramm beschrieben.
Im Schritt S12-1 wird die Korrektur der Straßeninformation durchgeführt.
Schritt S12-2 wird die Berechnung des Regelungswerts für die grobe Straße durchgeführt.
Als nächstes wird eine Subroutine für den Vorgang zur Korrektur der Straßeninformation in einem Schritt S12-1 in 23 beschrieben.
24 ist ein erstes Flussdiagramm, das die Subroutine für den Korrekturvorgang für die Straßeninformation gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 25 ist ein zweites Flussdiagramm, das die Subroutine für die Korrektur der Straßeninformation gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Dabei wird die Korrektur der Straßeninformation immer dann durchgeführt, wenn die gegenwärtige Position der Sensoreinheit 20 (alle 100 ms) aktualisiert wird. Mit anderen Worten führt die Federungsregelungseinheit 30 wiederholt eine Korrektur der Straßeninformation jedes Mal dann durch, wenn, wie oben beschrieben, die gegenwärtige Position aktualisiert wird.
Zunächst ermittelt die Federungsregelungseinheit 30 die vertikale Beschleunigung, die durch den Sensor 41 für die vertikale Beschleunigung der Federungseinheit 40 ausgegeben wird. Anschießend bestimmt die Federungsregelungseinheit 30, ob ein Kennzeichen für den Ansatz für eine grobe Straße in einem ”an” Zustand ist oder nicht. Dabei ist das Kennzeichen für den Ansatz für die grobe Straße ein Kennzeichen zum Bestimmen, ob die gegenwärtige Position des Fahrzeugs 11 innerhalb eines groben Straßenabschnitts ist oder nicht, und legt den Ansatz für die grobe Straße fest, so dass das Kennzeichen auf ”an” geschaltet wird, wenn das Fahrzeug 11 auf den groben Straßenabschnitt gelangt ist, und legt das Kennzeichen für die grobe Straße auf ”aus” fest, so dass es abgeschaltet wird, wenn das Fahrzeug 11 aus dem groben Straßenabschnitt gelangt ist.
Wenn das Kennzeichen für den Ansatz für die grobe Straße im ”an” Zustand ist, bestimmt die Federungsregelungseinheit 30, ob die vertikale Beschleunigung gleich oder größer als ein vorgegebener Wert ist. Dabei ist der vorgegebene Wert ein Wert, mit dem bestimmt wird, ob die gegenwärtige Position des Fahrzeugs 11 sich innerhalb des groben Straßenabschnitts befindet oder nicht, und drückt im allgemeinen die Größenordnung einer minimalen Vibration, die der Mensch fühlt, aus, wie z. B. 0,05 m/s², kann jedoch auch nach Bedarf verändert werden. In dem Fall, in dem die vertikale Beschleunigung nicht gleich zu oder größer als der vorgegebene Wert ist, bestimmt die Federungsregelungseinheit 30, dass die gegenwärtige Position des Fahrzeugs 11 sich nicht innerhalb des groben Straßenabschnitts befindet und dass das Fahrzeug aus der groben Straße gelangt ist, und führt die Verarbeitung für die Zeit durch, wenn das Fahrzeug von der groben Straße gelangt ist.
Dabei schaltet die Federungsregelungseinheit 30 zunächst das Kennzeichen für den Ansatz für die grobe Straße bei dem Ablauf, der beim Herunterfahren von der groben Straße durchgeführt wird, ab. Nachfolgend berechnet sie eine Differenz zwischen einem Abstand von einer vorgegebenen Position zu der Position, in der das Fahrzeug 11 auf die grobe Straße gelangt ist, d. h. der Strecke für den Ansatz für die grobe Straße, und einem Abstand von der vorgegebenen Position zur gegenwärtigen Position des Fahrzeugs 11, d. h. einen gegenwärtigen Abstand, und legt die Differenz als Fahrtstrecke auf grober Straße fest. Nachfolgend berechnet sie eine Differenz zwischen einer Zeit, zu der das Fahrzeug 11 auf die grobe Straße gelangt ist, d. h. der Zeit für den Ansatz der groben Straße, und einer gegenwärtigen Zeit, und legt die Differenz als Fahrzeit auf grober Straße fest. Nachfolgend führt sie eine Berechnung der Information über den aktuellen Straßenzustand durch, die unten beschrieben wird, und berechnet die Information im Hinblick auf den aktuellen Straßenzustand einschließlich der Amplitude der Straßenoberfläche und der Wellenlänge. Nachfolgend ermittelt sie die Information im Hinblick auf den Straßenzustand einschließlich der Amplitude der Straßenoberfläche und der Wellenlänge, die in dem Speichermittel gespeichert ist. Nachfolgend wird eine unten beschriebene Überprüfung der Übereinstimmung zwischen der Straßenzustandsinformation und der aktuellen Straßenzustandsinformation durchgeführt, und die Korrektur der Straßenumgebungsinformation. Nach dem Beenden der Verarbeitung, wenn das Fahrzeug von der groben Straße gelangt, schließt die Federungsregelungseinheit 30 den Korrekturvorgang für die Straßeninformation ab.
Wenn die vertikale Beschleunigung gleich zu oder größer als der vorgegebene Wert ist, was als Ergebnis der Bestimmung ermittelt wird, ob er größer oder gleich dem vorgegebenen Wert ist, bestimmt dabei, wie oben beschrieben, die Federungsregelungseinheit 30, dass das Fahrzeug auf der groben Straße fahrt und führt die Verarbeitung unter der Bedingung der Fahrt auf der groben Straße durch.
Dabei bestimmt bei der Verarbeitung unter der Bedingung der Fahrt auf grober Straße die Federungsregelungseinheit 30 zunächst, ob der Vorgang eine Bedingung erfüllt, dass die vertikale Beschleunigung zum vorherigen Zeitpunkt der Aktualisierung der aktuellen Position positiv ist und die vertikale Beschleunigung zum gegenwärtigen Zeitpunkt der Aktialisierung der gegenwärtigen Position negativ ist. Für den Fall, dass die oben beschriebene Bedingung nicht erfüllt ist, endet die Verarbeitung unter der Bedingung, dass eine Fahrt auf grober Straße vorliegt. In dem Fall, in dem die oben beschriebene Bedingung erfüllt ist, speichert die Federungsregelungseinheit 30 die Information bezüglich der vertikalen Beschleunigung, die den Informationen über die Beschleunigungen in vertikaler Richtung zur vorhergehenden Zeit und zur aktuellen Zeit bezüglich der jeweiligen Zeitpunkte, an denen die gegenwärtige Position aktualisiert wird entspricht. Nachfolgend erhöht die Federungsregelungseinheit 30 den Zähler für den Maximalwert um eins, d. h. sie erhöht den Maximalwertzähler, und beendet die Bearbeitung unter der Bedingung der Fahrt auf grober Straße. Dabei zählt der Zähler für den Maximalwert die Anzahl der Spitzen, die in dem groben Straßenabschnitt vorhanden sind, indem die Maximalwerte gezählt werden.
Ferner ermittelt die Federungsregelungseinheit 30 die Information bezüglich der vertikalen Beschleunigung nach dem Beenden der Verarbeitung unter der Fahrt auf der groben Straße und beendet den Korrekturvorgang für die Straßeninformation.
Wenn das Kennzeichen für den Ansatz der groben Straße bei der Bestimmung, ob das Kennzeichen für die grobe Straße im ”an” Zustand ist oder nicht, im ”aus” Zustand ist, bestimmt die Federungsregelungseinheit 30, ob die vertikale Beschleunigung gleich oder größer als ein vorgegebener Wert ist. Der vorgegebene Wert ist der gleiche wie der oben erwähnte vorgegebene Wert. Für den Fall, dass sie nicht gleich oder größer als der vorgegebene Wert ist, schließt die Federungsregelungseinheit 30 den Korrekturvorgang für die Straßeninformation ab. Für den Fall, dass sie gleich oder größer als der vorgegebene Wert ist, bestimmt die Federungsregelungseinheit 30, dass das Fahrzeug 11 auf die grobe Straße von einem anderen Punkt als der groben Straße gelangt ist und führt eine Verarbeitung für den Zeitpunkt des Auffahrens auf die grobe Straße durch, um Information zu initialisieren oder zu speichern, die für die Berechnung der Gestalt der groben Straße erforderlich ist.
Dabei setzt die Federungsregelungseinheit 30 zunächst das Kennzeichen für den Ansatz für die grobe Straße zum Zeitpunkt des Auffahrens auf die grobe Straße. Nachfolgend ermittelt sie die Strecke für den Ansatz für die grobe Straße und ermittelt die Zeit für den Ansatz für die grobe Straße. Anschließend setzt sie den Zähler für den Maximalwert zurück und schließt die Verarbeitung für den Zeitpunkt des Auffahrens auf die grobe Straße ab.
Ferner ermittelt die Federungsregelungseinheit 30 Information bezüglich der Vertikalbeschleunigung nach dem Abschließen der Verarbeitung zum Zeitpunkt des Auffahrens auf die grobe Straße und schließt den Korrekturvorgang für die grobe Straße ab.
Als nächstes wird ein zugehöriges Flussdiagramm beschrieben.
In Schritt S12-1-1 wird die vertikale Beschleunigung ermittelt.
In Schritt S12-1-2 wird bestimmt, ob das Kennzeichen für den Ansatz für die grobe Straße im gesetzten Zustand ist. Wenn das Kennzeichen für die grobe Straße im gesetzten Zustand ist, geht die Routine zu Schritt S12-1-3 weiter, und wenn das Kennzeichen für den Ansatz für die grobe Straße nicht gesetzt ist, geht die Routine zu Schritt S12-1-13 weiter.
In Schritt S12-1-3 wird bestimmt, ob die vertikale Beschleunigung gleich oder größer als der vorgegebene Wert ist. Für den Fall, dass die vertikale Beschleunigung gleich oder größer als der vorgegebene Wert ist, geht die Routine zu Schritt S12-1-10 weiter, und im Fall, dass die vertikale Beschleunigung kleiner als der vorgegebene Wert ist, geht die Routine zu Schritt S12-1-4 weiter.
In Schritt S12-1-4 wird das Kennzeichen für den Ansatz für die grobe Straße auf ”aus” geschaltet.
In Schritt S12-1-5 wird die Fahrtstrecke auf grober Straße berechnet, indem die gegenwärtige Strecke von der Strecke für den Ansatz der groben Straße abgezogen wird.
In Schritt S12-1-6 wird die Fahrtzeit auf grober Straße berechnet, indem die gegenwärtige Zeit von der Zeit für den Ansatz auf grober Straße abgezogen wird.
In Schritt S12-1-7 wird eine Berechnung der Information über den gegenwärtigen Straßenzustand durchgeführt.
In Schritt S12-1-8 wird die Information über den Straßenzustand ermittelt.
In Schritt S12-1-9 wird eine Übereinstimmung festgestellt zwischen der Information über den Straßenzustand und der Information über den gegenwärtigen Straßenzustand, und die Korrektur der Information über den Straßenzustand wird durchgeführt, und die Verarbeitung endet.
In Schritt S12-1-10 wird bestimmt, ob die vorhergehende vertikale Beschleunigung größer als 0 ist und die vertikale Beschleunigung zur augenblicklichen Zeit kleiner als 0 ist. Wenn die vorhergehende vertikale Beschleunigung größer als Null ist, und die augenblickliche vertikale Beschleunigung kleiner als 0 ist, geht die Routine zu Schritt S12-1-11 weiter, und wenn die vorhergehende vertikale Beschleunigung gleich zu oder kleiner als 0 ist und die augenblickliche vertikale Beschleunigung gleich zu oder größer als 0 ist, geht die Routine zu Schritt S12-1-18 weiter.
Bei Schritt S12-1-11 wird die Information im Hinblick auf die vertikale Beschleunigung gespeichert.
In Schritt S12-1-12 wird der Zähler für den Maximalwert um Eins erhöht.
In Schritt S12-1-13 wird bestimmt, ob die vertikale Beschleunigung gleich zu oder größer als der vorgegebene Wert ist. Wenn die vertikale Beschleunigung gleich zu oder größer als der vorgegebene Wert ist, geht die Routine zu Schritt S12-1-14 weiter, und wenn die vertikale Beschleunigung kleiner als der vorgegebene Wert ist, endet die Verarbeitung.
In Schritt S12-1-14 wird das Kennzeichen für den Ansatz für die grobe Straße gesetzt.
In Schritt S12-1-15 wird die Strecke für den Ansatz der groben Straße ermittelt.
In Schritt S12-1-16 wird die Zeit für den Ansatz für die grobe Straße ermittelt.
In Schritt S12-1-17 wird der Zähler für den Maximalwert zurückgesetzt.
In Schritt S12-1-18 wird Information bezüglich der Vertikalbeschleunigung ermittelt und die Bearbeitung endet.
Als nächstes wird eine Subroutine für den Berechnungsvorgang der Information bezüglich des aktuellen Straßenzustands in Schritt S12-1-7 in 24 gegeben.
26 ist ein Flussdiagramm, das eine Subroutine für die Berechnung der Information im Hinblick auf den aktuellen Straßenzustand gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Zunächst führt die Federungsregelungseinheit 30 eine Berechnung der Wellenlänge der Straßenoberfläche durch, wobei die Wellenlänge der Straßenoberfläche aus der Fahrtstrecke aus grober Straße, der Fahrzeit auf grober Straße und dem Zählerstand des Maximalwertzählers bestimmt wird.
Dabei ermittelt bei dem Berechnungsvorgang für die Wellenlänge die Federungsregelungseinheit 30 zunächst die Fahrtstrecke auf grober Straße, ermittelt die Fahrzeit auf grober Straße und ermittelt den Zählerstand des Maximalwertzählers. Nachfolgend errechnet sie die Fahrzeuggeschwindigkeit V durch Teilen der Fahrtstrecke auf grober Straße durch die Fahrzeit auf grober Straße, berechnet eine durchschnittliche Zeit zwischen den Maximalwerten, indem die Fahrzeit auf grober Straße durch den Zählerstand des Maximalwertzählers geteilt wird, und berechnet die Wellenlänge λ der Straßenoberfläche durch Multiplikation der durchschnittlichen Zeit zwischen den Maximalwerten mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Dabei können die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die durchschnittliche Zeit zwischen den Maximalwerten und die Wellenlänge λ der Straßenoberfläche aus den folgenden Formeln (4) bis (6) bestimmt werden. Fahrzeuggeschwindigkeit V = Fahrstrecke auf grober Straße/Fahrtzeit auf grober Straße (4) Durchschnittliche Zeit zwischen den Maximalwerten = Fahrzeit auf grober Straße/Maximalwertzählerstand (5) Wellenlänge λ der groben Straße = durchschnittliche Zeit zwischen den Maximalwerten × Fahrzeuggeschwindigkeit V (6)
Anschließend führt die Federungsregelungseinheit 30 eine Berechnung der Amplitude der Straßenoberfläche durch, wobei die Amplitude Y der Straßenoberfläche ermittelt wird, indem die Vibrationsfrequenz N der Straßenoberfläche, die aus der berechneten Wellenlänge λ der Straßenoberfläche und der Fahrzeuggeschwindigkeit V bestimmt wird, und die Regelungstabelle, die aus dem Fahrzeuggewicht bestimmt wird, verwendet werden.
Dabei berechnet bei dem Vorgang zum Berechnen der Amplitude der Straßenoberfläche die Federungsregelungseinheit 30 zunächst die Vibrationsfrequenz N der Straßenoberfläche, indem die Fahrzeuggeschwindigkeit V durch die Wellenlänge λ der Straßenoberfläche geteilt wird, entsprechend der Formel (1). Nachfolgend ermittelt sie das Fahrzeuggewicht und bestimmt, ob das Fahrzeuggewicht kleiner als ein vorgegebener Wert ist, der ein mittleres Fahrzeuggewicht definiert, oder nicht. Wenn das Fahrzeuggewicht geringer als der vorgegebene Wert ist, bestimmt die Federungsregelungseinheit 30, dass das Fahrzeuggewicht klein ist. Wenn das Fahrzeuggewicht nicht kleiner als der vorgegebene Wert ist, der dem mittleren Fahrzeuggewicht entspricht, bestimmt die Federungsregelungseinheit 30, ob das Fahrzeuggewicht geringer als ein vorgegebener Wert ist, der ein großes Fahrzeuggewicht definiert, oder nicht. Wenn das Fahrzeuggewicht kleiner als der vorgegebene Wert ist, der dem großen Fahrzeuggewicht entspricht, bestimmt die Federungsregelungseinheit 30, dass das Fahrzeuggewicht mittel ist. Wenn das Fahrzeuggewicht nicht kleiner als der vorgegebene Wert ist, der dem großen Fahrzeuggewicht entspricht, bestimmt die Federungsregelungseinheit 30, dass das Fahrzeuggewicht groß ist.
Dabei sind der vorgegebene Wert, der das mittlere Fahrzeuggewicht definiert, und der vorgegebene Wert, der das große Fahrzeuggewicht definiert, die gleichen Werte wie die Referenzwerte für den Fall, in dem die Federungsregelungseinheit 30 bestimmt, dass das Fahrzeuggewicht mittel und groß ist, wenn das Straßenoberflächenprofil gelernt wird, wie es oben beschrieben ist. Ferner können der vorgegebene Wert, der das mittlere Fahrzeuggewicht definiert, und der vorgegebene Wert, der das große Fahrzeuggewicht definiert, d. h. die Unterscheidung zwischen groß, mittel und klein im Hinblick auf das Fahrzeuggewicht, in Abhängigkeit von der Art des Fahrzeugs, oder in Abhängigkeit von der Anzahl der Passagiere für jede Art von Fahrzeug bestimmt werden.
Für den Fall, dass die Federungsregelungseinheit 30 bestimmt, dass das Fahrzeuggewicht klein ist, liest sie, die in 19 gezeigte Lerntabelle für den Fall, dass das Fahrzeuggewicht klein ist, aus dem Speichermittel aus. Wenn sie ferner bestimmt, dass das Fahrzeuggewicht mittel ist, liest sie, die in 18 gezeigte Lerntabelle für den Fall, dass das Fahrzeuggewicht mittel ist, aus dem Speichermittel aus. Schließlich liest sie für den Fall, dass sie bestimmt, dass das Fahrzeuggewicht groß ist, die in 17 gezeigte Lerntabelle für den Fall, dass das Fahrzeuggewicht groß ist, aus dem Speichermittel aus. Ferner ermittelt sie die Amplitude der Straßenoberfläche basierend auf der Vibrationsfrequenz N der Straßenoberfläche und der vertikalen Beschleunigung entsprechend der Lerntabelle, die dem Fahrzeuggewicht entspricht.
Als nächstes wird das zugehörige Flussdiagramm beschrieben.
In Schritt S12-1-7-1 wird die Fahrtstrecke auf grober Straße ermittelt.
In Schritt S12-1-7-2 wird die Fahrzeit auf grober Straße ermittelt.
In Schritt S12-1-7-3 wird der Maximalwertzählerstand ermittelt.
In Schritt S12-1-7-4 wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V berechnet.
In Schritt S12-1-7-5 wird die durchschnittliche Zeit zwischen den Maximalwerten berechnet.
In Schritt S12-1-7-6 wird die Wellenlänge λ der Straßenoberfläche berechnet.
In Schritt S12-1-7-7 wird die Vibrationsfrequenz N für die Straßenoberfläche berechnet.
In Schritt S12-1-7-8 wird das Fahrzeuggewicht ermittelt.
In Schritt S12-1-7-9 wird bestimmt, ob das Fahrzeuggewicht kleiner als der vorgegebene Wert des Fahrzeuggewichts (mittel) ist oder nicht. Wenn das Fahrzeuggewicht kleiner als der vorgegebene Wert des Fahrzeuggewichts (mittel) ist, geht der Ablauf zu Schritt S12-1-7-10 weiter, und wenn das Fahrzeuggewicht gleich zu oder größer als der vorgegebene Wert des Fahrzeuggewichts (mittel) ist, geht die Routine zu Schritt S12-1-7-11 weiter.
In Schritt S12-1-7-10 wird die Tabelle für das Fahrzeuggewicht (klein) ausgelesen.
In Schritt S12-1-7-11 wird bestimmt, ob das Fahrzeuggewicht kleiner als der vorgegebene Wert für das Fahrzeuggewicht (groß) ist oder nicht. Wenn das Fahrzeuggewicht kleiner als der vorgegebene Wert für das Fahrzeuggewicht (groß) ist, geht die Routine zu Schritt S12-1-7-12 weiter, und wenn das Fahrzeuggewicht gleich zu oder größer als der vorgegebene Wert für das Fahrzeuggewicht (groß) ist, geht die Routine zu Schritt S12-1-7-13 weiter.
In Schritt S12-1-7-12 wird die Tabelle für das Fahrzeuggewicht (mittel) ausgelesen.
In Schritt S12-1-7-13 wird die Tabelle für das Fahrzeuggewicht (groß) ausgelesen.
In Schritt S12-1-7-14 wird die Amplitude basierend auf der Vibrationsfrequenz N der Straßenoberfläche und der vertikalen Beschleunigung aus der Tabelle, die dem Fahrzeuggewicht entspricht, bestimmt und die Verarbeitung endet.
Als nächstes wird eine Subroutine für die Überprüfung der Übereinstimmung zwischen der Information für den Straßenzustand und der aktuellen Information für den Straßenzustand und für die Korrektur der Information über den Straßenzustand in Schritt S12-1-9 aus 24 beschrieben.
27 ist ein Flussdiagramm, das die Subroutine für die Überprüfung der Übereinstimmung zwischen der Information für den Straßenzustand und der aktuellen Information für den Straßenzustand und für die Korrektur der Information des Straßenzustands gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Dabei bestimmt die Federungsregelungseinheit 30, ob es irgendeinen Fehler zwischen der aktuellen Straßenzustandsinformation, die entsprechend dem Berechnungsvorgang für die aktuelle Straßenzustandsinformation berechnet wird, und der aus dem Speichermittel erhaltenen Straßenzustandsinformation gibt.
Die Federungsregelungseinheit 30 bestimmt zunächst, ob eine Differenz zwischen der Amplitude der Straßenoberfläche, die in der Information über den Straßenzustand enthalten ist, und der Amplitude der Straßenoberfläche, die in der Information über den aktuellen Straßenzustand enthalten ist, zwei Stufen oder mehr beträgt. Beispielsweise bestimmt sie, ob die in der Information bezüglich des Straßenzustands enthaltene Amplitude der Straßenoberfläche groß ist und die in der Information über den aktuellen Straßenzustand enthaltene Amplitude der Straßenoberfläche klein ist oder nicht. In diesem Fall wird angenommen, dass die Amplitude für die Straßenoberfläche in drei Stufen eingeteilt wird, die aus groß, mittel und klein bestehen, wie es in 17 bis 19 dargestellt ist. Ferner wird angenommen, dass eine Differenz um zwei oder mehr Stufen beträchtlich ist und eine Differenz um eine Stufe nicht wesentlich ist. Dabei können die Anzahl der Abschnitte zur Einteilung der Amplitude der Straßenoberfläche und die Stufenzahl, die einen beträchtlichen Unterschied definieren, nach Bedarf verändert werden.
Wenn die Differenz zwei oder mehr Stufen entspricht, setzt die Federungsregelungseinheit 30 die Amplitude der Straßenoberfläche, die in der Information bezüglich des aktuellen Straßenzustands enthalten ist, auf die Amplitude der Straßenoberfläche, die in der Information über den Straßenzustand enthalten ist, und legt anschließend die Vibrationsfrequenz der Straßenoberfläche, die in der Information über den aktuellen Straßenzustand enthalten ist, auf die Vibrationsfrequenz der Straßenoberfläche, die in der Information bezüglich des Straßenzustands enthalten ist, fest. Mit anderen Worten, korrigiert sie die Information über den Straßenzustand mit der Information über den augenblicklichen Straßenzustand. Dann beendet sie den Vorgang zur Feststellung der (Übereinstimmung zwischen der Information über den Straßenzustand und der aktuellen Information über den Straßenzustand und den Korrekturvorgang der Information über den Straßenzustand.
In dem Fall, in dem die Differenz zwischen der Amplitude der Straßenoberfläche, die in der Information über den Straßenzustand enthalten ist, und der Amplitude der Straßenoberfläche, die in der aktuellen Information über den Straßenzustand enthalten ist, nicht gleich oder größer als zwei Stufen ist, bestimmt die Federungsregelungseinheit 30, ob die Differenz zwischen der in der Information über den Straßenzustand enthaltenen Vibrationsfrequenz der Straßenoberfläche und der in der aktuellen Information über den Straßenzustand enthaltenen Vibrationsfrequenz der Straßenoberfläche zwei Stufen oder mehr beträgt. Beispielsweise bestimmt sie, ob die in der Information über den Straßenzustand enthaltene Vibrationsfrequenz der Straßenoberfläche groß ist und die in der aktuellen Information über den Straßenzustand enthaltene Vibrationsfrequenz der Straßenoberfläche klein ist. In diesem Fall wird angenommen, dass die Vibrationsfrequenz der Straßenoberfläche in drei Stufen eingeteilt wird, die aus der Stufe groß, der Stufe mittel und der Stufe klein bestehen, wie es in 17 bis 19 gezeigt ist. Ferner wird angenommen, dass eine Differenz von zwei Stufen oder mehr beträchtlich ist und eine Differenz von einer Stufe nicht wesentlich ist. Dabei können die Anzahl der Abschnitte zur Einteilung der Vibrationsfrequenz der Straßenoberfläche und die Stufenzahl, die die Wesentlichkeit der Differenz bestimmt, nach Bedarf verändert werden.
Wenn das Maß der Differenz zwei Stufen oder mehr beträgt, korrigiert die Federungsregelungseinheit 30 die Information über den Straßenzustand durch die Information über den aktuellen Straßenzustand und schließt den Vorgang zur Feststellung einer Übereinstimmung zwischen der Information über den Straßenzustand und der aktuellen Information über den Straßenzustand und die Korrektur der Information über den Straßenzustand ab.
In dem Fall, in dem die Differenz nicht zwei Stufen oder mehr beträgt, korrigiert die Federungsregelungseinheit 30 die Information über den Straßenzustand nicht durch die aktuelle Information über den Straßenzustand und schließt den Vorgang zur Feststellung der Übereinstimmung zwischen der Information über den Straßenzustand und der aktuellen Information über den Straßenzustand und die Korrektur der Information über den Straßenzustand ab.
Als nächstes wird das zugehörige Flussdiagramm erläutert.
In Schritt S12-1-9-1 wird bestimmt, ob die Differenz zwischen der Information über den Straßenzustand (Amplitude) und der aktuellen Information über den Straßenzustand (Amplitude) zwei Stufen oder mehr beträgt. Wenn das Maß der Differenz zwischen der Information über den Straßenzustand (Amplitude) und der aktuellen Information über den Straßenzustand (Amplitude) zwei Stufen oder mehr beträgt, geht die Routine zu Schritt S12-1-9-3 weiter, und wenn die Differenz zwischen der Information über den Straßenzustand (Amplitude) und der aktuellen Information über den Straßenzustand (Amplitude) nicht zwei Stufen oder mehr beträgt, läuft die Routine zu Schritt S12-1-9-2 weiter.
In Schritt S12-1-9-2 wird bestimmt, ob die Größe der Differenz zwischen der Information über den Straßenzustand (Vibrationsfrequenz) und der aktuellen Information über den Straßenzustand (Vibrationsfrequenz) zwei Stufen oder mehr beträgt. Wenn das Maß der Differenz zwischen der Information über den Straßenzustand (Vibrationsfrequenz) und der aktuellen Information über den Straßenzustand (Vibrationsfrequenz) zwei Stufen oder mehr beträgt, läuft die Routine zu Schritt S12-1-9-3 weiter, und wenn die Differenz zwischen der Information über den Straßenzustand (Vibrationsfrequenz) und die Information über den aktuellen Straßenzustand (Vibrationsfrequenz) nicht zwei Stufen oder mehr beträgt, endet die Verarbeitung.
In Schritt S12-1-9-3 wird die Information über den Straßenzustand (Amplitude) auf die aktuelle Information über den Straßenzustand (Amplitude) geändert.
In Schritt S12-1-9-4 wird die Information über den Straßenzustand (Vibrationsfrequenz) auf die aktuelle Information über den Straßenzustand (Vibrationsfrequenz) geändert, und die Verarbeitung endet.
Als nächstes wird eine Subroutine für die Berechnung eines Regelungswerts für die grobe Straße in Schritt S12-2 aus 23 beschrieben.
28 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen einer gegenwärtigen Position und einem Knotenpunkt bei der Berechnung des Regelungswerts für die grobe Straße gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt, und 29 ist ein Flussdiagramm, das die Subroutine für die Berechnung des Regelungswerts für die grobe Straße gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Dabei wird die Berechnung für den Regelungswert für die grobe Straße jedes Mal dann ausgeführt, wenn ein Zeitpunkt zum Aktualisieren der gegenwärtigen Position vorliegt (100 ms).
Mit anderen Worten, führt die Federungsregelungseinheit 30 wiederholt einen Berechnungsvorgang für den Regelungswert für die grobe Straße entsprechend dem Federungsregelungswert auf der groben Straße bei jeder Aktualisierung der gegenwärtigen Position durch.
Die Federungsregelungseinheit 30 initialisiert zunächst den maximalen Regelungswert für den Federungsregelungswert, so dass der Wert auf Null festgelegt wird, und initialisiert nachfolgend den Regelungswert je Knoten an jedem der Knotenpunkte, so dass der Wert auf Null festgelegt wird. Nachfolgend berechnet die Federungsregelungseinheit 30 sequentiell den Regelungswert je Knoten, der dem Federungsregelungswert an dem Knotenpunkt entspricht, der im Bereich zwischen 30 m hinter der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs 11 und 100 m vor der gegenwärtigen Position liegt, wie es in 28 gezeigt ist. Ferner vergleicht sie den Regelungswert je Knoten zur aktuellen Zeit, der zu jedem Zeitpunkt zur Aktualisierung der gegenwärtigen Position berechnet wird, mit dem vorher berechneten maximalen Regelungswert (der Anfangswert = 0), so dass der größere Wert als maximaler Regelungswert festgelegt wird, und erneuert den maximalen Regelungswert. Dabei ist der maximale Regelungswert ein Wert, der an dem Punkt, an dem eine Empfindung einer fehlenden Bequemlichkeit am häufigsten gefühlt wird, kein Gefühl von fehlendem Komfort auslöst, und ein experimentell bestimmter Wert wird hierzu verwendet. Bei der in 28 gezeigten Ausführungsform ist der maximale Regelungswert 5.
In diesem Fall beginnt die Federungsregelungseinheit 30 eine Schleife, die sequentiell von dem hintersten Knotenpunkt, der im Bereich zwischen 30 m hinter der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs 11 bis zu 100 m vor der gegenwärtigen Position liegt, in Richtung auf den vordersten Knotenpunkt durchgeführt wird. Mit anderen Worten wird bei der in 28 gezeigten Ausführungsform die in der Schleife durchgeführte Verarbeitung sequentiell an jedem der Knotenpunkte vom Knotenpunkt 1 bis zum Knotenpunkt 5 durchgeführt.
Bei der oben beschriebenen Schleife berechnet die Federungsregelungseinheit 30 zunächst den Abstand von der gegenwärtigen Position zum zu verarbeitenden Knotenpunkt. Nachfolgend bestimmt sie, ob der Abstand zum Knotenpunkt mehr als +100 m ist, d. h. ob der Knotenpunkt an einem Punkt außerhalb des Bereichs von 100 m vor der gegenwärtigen Position liegt. Wenn der Bereich nicht größer als diese Strecke ist, bestimmt die Federungsregelungseinheit 30, ob eine Information bezüglich grober Straße vorliegt oder nicht. Wenn die Strecke größer als der Bereich ist, springt die Federungsregelungseinheit 30 aus der Schleife und schließt den Vorgang zum Berechnen des Regelungswerts für die grobe Straße ab.
Für den Fall, dass eine Information im Hinblick auf eine grobe Straße vorhanden ist, führt die Federungsregelungseinheit 30 ferner eine oben beschriebene Berechnung für den Regelungswert je Knoten aus und berechnet den Regelungswert je Knoten an dem zu verarbeitenden Knotenpunkt. Ferner bestimmt sie, ob der berechnete Regelungswert am Knoten größer als der maximale Regelungswert ist oder nicht. Wenn der erwähnte Regelungswert je Knoten größer als der maximale Regelungswert ist, aktualisiert die Federungsregelungseinheit 30 den maximalen Regelungswert, indem sie den maximalen Regelungswert auf den erwähnten Regelungswert je Knoten setzt, so dass die Schleife endet, und beginnt die Schleife mit dem nächsten zu verarbeitenden Knotenpunkt.
Wenn als Ergebnis der Bestimmung, ob eine Information bezüglich grober Straße vorhanden ist oder nicht, keine Information im Hinblick auf eine grobe Straße vorliegt, wie oben beschrieben, schließt die Federungsregelungseinheit 30 die Schleife unmittelbar ab und beginnt die Schleife für den nächsten zu verarbeitenden Knotenpunkt. Wenn ferner als Ergebnis der Bestimmung, ob der berechnete Regelungswert je Knoten größer als der maximale Regelungswert ist, der Regelungswert je Knoten nicht größer als der maximale Regelungswert ist, schließt die Federungsregelungseinheit 30 die Schleife unmittelbar ab und beginnt die Schleife mit dem nächsten zu verarbeitenden Knotenpunkt.
Wenn die Schleife für alle in dem Bereich zwischen 30 m hinter der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs 11 und 100 m vor der gegenwärtigen Position vorhandenen Knoten abgeschlossen ist, führt die Federungsregelungseinheit 30 die unten beschriebene Berechnung für den Regelungswert durch, berechnet den optimalen Regelungswert auf grober Straße, der in der Regelungsanweisung enthalten ist, die an die Federungseinheit 40 übertragen wird, für jeden aktuellen Zeitpunkt deer Aktualisierungszeitpunkte für die gegenwärtige Position und schließt den Berechnungsvorgang für den Regelungswert auf grober Straße ab.
Als nächstes wird das zugehörige Flussdiagramm beschrieben.
In Schritt S12-2-1 wird der maximale Regelungswert initialisiert.
In Schritt S12-2-2 wird der Regelungswert je Knoten initialisiert.
In Schritt S12-2-3 wird die Schleife sequentiell vom hintersten Knotenpunkt in Richtung auf den vordersten Knotenpunkt gestartet.
In Schritt S12-2-4 wird der Abstand zum Knotenpunkt berechnet.
In Schritt S12-2-5 wird bestimmt, ob der Abstand zum Knotenpunkt mehr als 100 m beträgt. Wenn der Abstand zum Knotenpunkt mehr als 100 m beträgt, endet die Verarbeitung. Wenn der Abstand zum Knotenpunkt nicht mehr als 100 m beträgt, geht die Routine zu Schritt S12-2-6 weiter.
In Schritt S12-2-6 wird bestimmt, ob eine Information bezüglich grober Straße vorhanden ist oder nicht. Wenn eine Information bezüglich grober Straße vorhanden ist, geht die Routine zu Schritt S12-2-7 weiter. Wenn keine Information im Hinblick auf grobe Straße vorhanden ist, geht die Routine zu Schritt S12-2-10 weiter.
In Schritt S12-2-7 wird eine Berechnung des Regelungswerts je Knoten durchgeführt.
In Schritt S12-2-8 wird bestimmt, ob der maximale Regelungswert kleiner als der Regelungswert am Knoten ist oder nicht. Wenn der maximale Regelungswert kleiner als der Regelungswert ist, geht die Routine zu Schritt S12-2-9 weiter. Wenn der maximale Regelungswert gleich zu oder größer als der Regelungswert ist, geht die Routine zu Schritt S12-2-10 weiter.
In Schritt S12-2-9 wird der maximale Regelungswert dem Regelungswert je Knoten gleichgesetzt.
In Schritt S12-2-10 endet die Schleife.
In Schritt S12-2-11 wird die Berechnung des Regelungswerts durchgeführt und die Bearbeitung endet.
Als nächstes wird eine Subroutine für die Berechnung des Regelungswerts je Knoten aus Schritt S12-2-7 in 29 beschrieben.
30 ist ein Flussdiagramm, das die Subroutine für die Berechnung des Regelungswert je Knoten gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Dabei berechnet die Federungsregelungseinheit 30 einen Justierwert für die Dämpfungskraft, der ideal für den Straßenoberflächenzustand der vorausliegenden Straße ist, basierend auf der Wellenlänge und der Amplitudeninformation der in dem Speichermittel gespeicherten Straßenoberfläche, der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Fahrzeuggewicht. Die Federungsregelungseinheit 30 bestimmt die Vibrationsfrequenz N der Straßenoberfläche, wählt die Tabelle für das Justieren der Dämpfungskraft mittels des Fahrzeuggewichts und bestimmt den Justierwert für die Dämpfungskraft in Abhängigkeit von der Vibrationsfrequenz N der Straßenoberfläche und der Amplitude Y der Straßenoberfläche auf Grundlage der gewählten Tabelle.
Die Federungsregelungseinheit 30 ermittelt zuerst die Wellenlänge λ der Straßenoberfläche und die Amplitude Y der Straßenoberfläche und ermittelt anschließend die Fahrzeuggeschwindigkeit V. Ferner berechnet sie die Vibrationsfrequenz N der Straßenoberfläche durch Teilen der Fahrzeuggeschwindigkeit V durch die Wellenlänge λ. Dabei wird die Vibrationsfrequenz N der Straßenoberfläche gemäß der folgenden Formel (7) bestimmt: Vibrationsfrequenz N der Straßenoberfläche = Fahrzeuggeschwindigkeit V/Wellenlänge λ (7)
Nachfolgend ermittelt die Federungsregelungseinheit 30 das Fahrzeuggewicht und bestimmt, ob das Fahrzeuggewicht geringer als der vorgegebene Wert ist, der das mittlere Fahrzeuggewicht definiert, oder nicht. Wenn das Fahrzeuggewicht geringer als der vorgegebene Wert ist, der das mittlere Fahrzeuggewicht definiert, bestimmt sie daraufhin, dass das Fahrzeuggewicht klein ist. Wenn das Fahrzeuggewicht nicht kleiner als der vorgegebene Wert ist, der das mittlere Fahrzeuggewicht definiert, bestimmt die Federungsregelungseinheit 30, ob das Fahrzeuggewicht kleiner als der vorgegebene Wert ist, der das große Fahrzeuggewicht definiert, oder nicht. Wenn das Fahrzeuggewicht kleiner als der vorgegebene Wert ist, der das große Fahrzeuggewicht definiert, bestimmt die Federungsregelungseinheit 30, dass das Fahrzeuggewicht mittel ist. Wenn das Fahrzeuggewicht nicht kleiner als der vorgegebene Wert ist, der das große Fahrzeuggewicht definiert, bestimmt die Federungsregelungseinheit 30, dass das Fahrzeuggewicht groß ist.
Dabei sind der vorgegebene Wert, der das mittlere Fahrzeuggewicht definiert, und der vorgegebene Wert, der das große Fahrzeuggewicht definiert, gleich wie die Referenzwerte für den Fall, dass die Federungsregelungseinheit 30 bestimmt, dass das Fahrzeuggewicht mittel ist, bzw. bestimmt, dass das Fahrzeuggewicht groß ist, wenn eine oben beschriebene Federungsregelung basierend auf der Fahrzeuggewichtsinformation durchgeführt wird.
Für den Fall, dass die Federungsregelungseinheit 30 bestimmt, dass das Fahrzeuggewicht klein ist, liest sie ferner die Federungsregelungstabelle für den Fall, dass das Fahrzeuggewicht klein ist, wie sie in 11 gezeigt ist, aus dem Speichermittel aus. Wenn sie bestimmt, dass das Fahrzeuggewicht mittel ist, liest sie die Federungsregelungstabelle für den Fall, dass das Fahrzeuggewicht mittel ist, wie sie in 10 gezeigt ist, aus dem Speichermittel aus. Wenn sie ferner bestimmt, dass das Fahrzeuggewicht groß ist, liest sie die Federungsregelungstabelle für den Fall, dass das Fahrzeuggewicht groß ist, wie sie in 9 gezeigt ist, aus dem Speichermittel aus. Ferner ermittelt sie einen Härteeinstellwert, der dem Federungsregelungswert entspricht, als Regelungswert je Knoten an einem Knotenpunkt basierend auf der Amplitude Y der Straßenoberfläche und der Vibrationsfrequenz N der Straßenoberfläche in Abhängigkeit von der Federungsregelungstabelle, die dem Fahrzeuggewicht entspricht.
Als nächstes wird das entsprechende Flussdiagramm beschrieben.
In Schritt S12-2-7-1 werden die Wellenlänge λ der Straßenoberfläche und die Amplitude Y ermittelt.
In Schritt S12-2-7-2 wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V ermittelt.
In Schritt S12-2-7-3 wird die Vibrationsfrequenz N der Straßenoberfläche berechnet.
In Schritt S12-2-7-4 wird das Fahrzeuggewicht ermittelt.
In Schritt S12-2-7-5 wird bestimmt, ob das Fahrzeuggewicht kleiner als der vorgegebene Wert für das Fahrzeuggewicht (mittel) ist oder nicht. Wenn das Fahrzeuggewicht geringer als der vorgegebene Wert für das Fahrzeuggewicht (mittel) ist, schreitet die Routine zu Schritt S12-2-7-6 voran, und wenn das Fahrzeuggewicht gleich oder größer als der vorgegebene Wert für das Fahrzeuggewicht (mittel) ist, schreitet die Routine zu Schritt S12-2-7-7 weiter.
In Schritt S12-2-7-6 wird die Tabelle für das Fahrzeuggewicht (klein) ausgelesen.
In Schritt S12-2-7-7 wird bestimmt, ob das Fahrzeuggewicht kleiner als der vorgegebene Wert für das Fahrzeuggewicht (groß) ist oder nicht. Wenn das Fahrzeuggewicht kleiner als der vorgegebene Wert für das Fahrzeuggewicht (groß) ist, geht die Routine zu Schritt S12-2-7-8 weiter, und wenn das Fahrzeuggewicht gleich oder größer als der vorgegebene Wert für das Fahrzeuggewicht (groß) ist, geht die Routine auf Schritt S12-2-7-9 weiter.
In Schritt S12-2-7-8 wird die Tabelle für das Fahrzeuggewicht (mittel) ausgelesen.
In Schritt S12-2-7-9 wird die Tabelle für das Fahrzeuggewicht (groß) ausgelesen.
In Schritt S12-2-7-10 wird der Härteeinstellwert basierend auf der Amplitude der Straßenoberfläche und der Vibrationsfrequenz der Straßenoberfläche mittels der Tabelle, die dem Fahrzeuggewicht entspricht, ermittelt, und die Verarbeitung endet.
Als nächstes wird eine Subroutine für das Berechnen des Regelungswerts in Schritt S12-2-11 aus 29 beschrieben.
31 ist ein Flussdiagramm, das die Subroutine zur Berechnung des Regelungswerts gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wenn die Differenz zwischen dem gegenwärtigen Federungsregelungswert und dem maximalen Regelungswert sehr groß ist, empfindet der Fahrgast im Fahrzeug 11 das Gefühl fehlenden Komforts, wenn der Federungsregelungswert auf den maximalen Regelungswert festgelegt wird. Entsprechend wird die maximale Änderungsmenge derart vorgegeben, dass dieses Empfinden von fehlendem Komfort nicht auf den Fahrgast im Fahrzeug 11 einwirkt.
Die Federungsregelungseinheit 30 ermittelt zunächst den maximalen Regelungswert. Nachfolgend bestimmt sie, ob die Differenz zwischen dem gegenwärtigen Federungsregelungswert und dem maximalen Regelungswert größer als die maximale Änderungsmenge ist oder nicht.
Wenn die Differenz größer ist, legt die Federungsregelungseinheit 30 für den Federungsregelungswert am aktuellen Zeitpunkt der Zeitpunkte für das Aktualisieren der Position einen Wert fest, der durch Aufaddieren der maximalen Änderungsmenge auf den gegenwärtigen Federungsregelungswert erhalten wird, und schließt die Verarbeitung ab. Für den Fall, dass die Differenz nicht größer ist, legt die Federungsregelungseinheit 30 weiter einen Wert für den Federungsregelungswert am aktuellen Zeitpunkt der Zeitpunkte für das Aktualisieren der gegenwärtigen Position fest, der durch Addieren der maximalen Änderungsmenge auf den maximalen Regelungswert erhalten wird, und schließt die Bearbeitung ab.
Als nächstes wird das zugehörige Flussdiagramm beschrieben.
In Schritt S12-2-11-1 wird der maximale Regelungswert ermittelt.
In Schritt S12-2-11-2 wird bestimmt, ob die Differenz zwischen dem maximalen Regelungswert und dem gegenwärtigen Federungsregelungswert größer als die maximale Änderungsmenge ist. Wenn die Differenz zwischen dem maximalen Regelungswert und dem gegenwärtigen Federungsregelungswert größer als die die maximale Änderungsmenge ist, geht die Routine zu Schritt S12-2-11-3 weiter. Wenn die Differenz zwischen dem maximalen Regelungswert und dem gegenwärtigen Federungsregelungswert gleich zu oder kleiner als die maximale Änderungsmenge ist, geht die Routine zu Schritt S12-2-11-4 weiter.
In Schritt S12-2-11-3 wird der Wert erhalten, indem der gegenwärtige Federungsregelungswert und die maximale Änderungsmenge aufaddiert werden und als Federungsregelungswert an dem aktuellen Zeitpunkt der jeweiligen Aktualisierungszeitpunkte für die gegenwärtige Position gesetzt wird, und die Verarbeitung endet.
In Schritt S12-2-11-4 wird der maximale Regelungswert auf den Federungsregelungswert am aktuellen Zeitpunkt der jeweiligen Zeitpunkte für das Erneuern der gegenwärtigen Position gesetzt, und die Verarbeitung endet.
Als nächstes wird die durch die Federungseinheit 40 ausgeführte Bearbeitung beschrieben.
32 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung zeigt, die durch die Federungseinheit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abgearbeitet wird.
Die Federungseinheit 40 führt zunächst einen Empfangsvorgang für die Regelungsanweisungsinformation durch, wobei sie Information, wie die Regelungsanweisung, von der Federungsregelungseinheit 30 empfängt. Nachfolgend führt die Federungseinheit 40 eine Regelung durch, wobei sie die unten beschriebene Verarbeitung anwendet, und führt eine Regelung in Abhängigkeit von der Regelungsanweisung aus. Anschließend überträgt die Federungseinheit 40 die Regelungszustandsinformation, wobei Regelungszustandsinformation einschließlich der Regelungsergebnisse, die durch verschiedene Sensoren, wie z. B. den Sensor 41 für die vertikale Beschleunigung, an die Federungsregelungseinheit 30 übertragen wird.
Anschließend wird ein zugehöriges Flussdiagramm beschrieben.
In Schritt S21 wird der Vorgang zum Empfangen von Regelungsanweisungen durchgeführt.
In Schritt S22 wird die Verarbeitung für das Ausführen der Regelung durchgeführt.
In Schritt S23 wird das Übertragen von Regelungszustandsinformation durchgeführt und die Bearbeitung endet.
Als nächstes wird eine Subroutine für das Ausführen der Regelung in Schritt S22 in 32 beschrieben.
33 ist ein Flussdiagramm, das eine Subroutine für das Ausführen der Regelung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Dabei bestimmt die Federungseinheit 40, ob das Fahrzeug 11 ein mit aktiver Federung versehenes Fahrzeug ist oder nicht, d. h. ob die Federungseinheit 40 für sich selbst eine Federungseinheit in einem aktiven Federungssystem ist, das das gegenwärtige Straßenoberflächenprofil und den Vibrationszustand durch verschiedene Sensoren erkennen und automatisch den Federungsregelungswert verändern kann.
Die Federungseinheit 40 ermittelt zunächst den Federungsregelungswert, der durch die Federungsregelungseinheit 30 empfangen wird. Anschließend bestimmt sie, ob das Fahrzeug 11 ein Fahrzeug mit einer aktiven Federung an Bord ist. Wenn das Fahrzeug kein Fahrzeug mit aktiver Federung ist, legt sie den Federungsregelungswert, den sie von der Federungsregelungseinheit 30 empfangen hat, auf einen empfohlenen Federungsregelungswert entsprechend einem aktuellen Federungsregelungsziel fest.
Wenn das Fahrzeug 11 ein Fahrzeug mit aktiver Federung an Bord ist, führt die Federungseinheit 40 eine Berechnung für den Regelungswert für die aktive Federung durch. Wenn das Fahrzeug 11 ein Fahrzeug mit aktiver Federung an Bord ist, liest die Federungseinheit 40 den Straßenoberflächenzustand und die gegenwärtige Vibration durch die verschiedenen Sensoren aus und kann einen optimalen Federungsregelungswert als aktiven Federungsregelungswert berechnen. Anschließend bestimmt die Federungseinheit 40, ob der aktive Federungsregelungswert kleiner als der Federungsregelungswert ist, den sie von der Federungsregelungseinheit 30 empfängt oder nicht. Wenn der aktive Federungsregelungswert kleiner ist, legt die Federungseinheit 40 den Federungsregelungswert, den sie von der Federungsregelungseinheit 30 empfängt, auf den empfohlenen Federungsregelungswert fest. Wenn der aktive Federungsregelungswert nicht kleiner ist, legt die Federungseinheit 40 ferner den aktiven Federungsregelungswert auf den empfohlenen Federungsregelungswert fest.
Schließlich ändert die Federungseinheit 40 den aktuellen Federungsregelungswert auf den empfohlenen Federungsregelungswert und schließt das Durchführen der Regelung ab.
Als nächstes wird ein zugehöriges Flussdiagramm beschrieben.
In Schritt S22-1 wird der von der Federungsregelungseinheit 30 empfangene Federungsregelungswert ermittelt.
In Schritt S22-2 wird bestimmt, ob das Fahrzeug ein Fahrzeug mit aktiver Federung ist. Wenn das Fahrzeug ein Fahrzeug mit aktiver Federung ist, geht die Routine zu Schritt S22-3 weiter. Wenn das Fahrzeug kein Fahrzeug mit aktiver Federung ist, geht die Routine zu Schritt S22-4 weiter.
In Schritt S22-3 wird der von der Federungsregelungseinheit 30 empfange Federungsregelungswert auf den empfohlenen Federungsregelungswert festgelegt.
In Schritt S22-4 wird eine Berechnung des aktiven Federungsregelungswerts durchgeführt.
In Schritt S22-5 wird bestimmt, ob der aktive Federungsregelungswert kleiner als der von der Federungsregelungseinheit 30 empfangene Federungsregelungswert ist. Wenn er kleiner ist, geht die Routine zu Schritt S22-6 weiter. Wenn er nicht kleiner ist, geht die Routine zu Schritt S22-7 weiter.
In Schritt S22-6 wird der Federungsregelungswert, der von der Federungsregelungseinheit 30 empfangen wird, auf den empfohlenen Federungsregelungswert festgelegt.
In Schritt S22-7 wird der aktive Federungsregelungswert auf den empfohlenen Federungsregelungswert festgelegt.
In Schritt S22-8 wird der aktuelle Federungsregelungswert auf den empfohlenen Federungsregelungswert verändert und die Verarbeitung endet.
Wie oben beschrieben, ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Federungsregelungseinheit 30 derart strukturiert, dass sie die Vibrationsfrequenz der Straßenoberfläche und die Amplitude der Straßenoberfläche basierend auf der Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugs, die sie von dem Sensor 41 für die Vertikalbeschleunigung erhält, berechnet, das Straßenoberflächenprofil basierend auf der Vibrationsfrequenz der Straßenoberfläche und der Amplitude der Straßenoberfläche berechnet und den Federungsregelungswert basierend auf dem Straßenoberflächenprofil bestimmt.
Folglich ist es möglich, das Straßenoberflächenprofil in Elemente der Vibrationsfrequenz der Straßenoberfläche und der Amplitude der Straßenoberfläche zu teilen, oder in die Wellenlänge der Straßenoberfläche und die Amplitude der Straßenoberfläche, so dass diese in dem Speichermittel gespeichert werden, wodurch es möglich ist, eine feine Federungsregelung durchzuführen. Da es ferner möglich ist, das Straßenoberflächenprofil ohne Bezug auf den Fahrzeugzustand zu verstehen, wie z. B. das Fahrzeuggewicht und die Fahrzeuggeschwindigkeit, ist es möglich, eine präzise Federungsregelung auszuführen und es ist möglich, eine Information über das Straßenoberflächenprofil durch mehrere Fahrzeuge gemeinsam zu verwenden.
Ferner lernt die Federungsregelungseinheit 30 das Straßenoberflächenprofil und regelt die Federung im voraus, basierend auf dem gelernten Straßenoberflächenprofil. Selbst wenn ein Zeitverzug bei der Bewegung der Federungseinheit 40 vorhanden ist, ist es möglich, die Federungsregelung passend für das Straßenoberflächenprofil durchzuführen. Schließlich ist es möglich, eine Regelung durchzuführen, durch die sich der Fahrgast im Fahrzeug im Hinblick auf den Komfort nicht beeinträchtigt fühlt.
Eine Federungsregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist einen Sensor für die Vertikalbeschleunigung zum Erfassen einer vertikalen Beschleunigung eines Fahrzeugs auf; und eine Regelungseinheit zum Bestimmen eines Straßenoberflächenprofils durch Abschätzen einer Welle und einer Unregelmäßigkeit der Straßenoberfläche basierend auf der Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugs, die durch den Sensor für den Vertikalbeschleunigung erfasst wird, und zum Bestimmen eines Federungsregelungswerts basierend auf dem Straßenoberflächenprofil.
Folglich ist es möglich, die Federungsregelung entsprechend dem Straßenoberflächenprofil passend durchzuführen, indem eine Federungsregelung basierend auf dem aktuellen Straßenoberflächenprofil ausgeführt wird.
Eine Federungsregelungsvorrichtung eines Fahrzeugs gemäß dem ersten Aspekt kann derart strukturiert sein, dass die Regelungseinheit die Welle und die Unregelmäßigkeit der Straßenoberfläche basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Fahrzeuggewicht des Fahrzeugs abschätzt.
Entsprechend ist es möglich, das Straßenoberflächenprofil passend zu bestimmen.
Eine Federungsregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist einen Sensor für die Vertikalbeschleunigung zum Erfassen einer Vertikalbeschleunigung eines Fahrzeugs auf; einen Sensor für die Fahrzeuggeschwindigkeit zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit; einen Gewichtssensor zum Erfassen eines Fahrzeuggewichts; und eine Regelungseinheit zum Bestimmen eines Straßenoberflächenprofils, durch Schätzen einer Welle und einer Unregelmäßigkeit des Straßenoberflächenprofils basierend auf der vertikalen Beschleunigung des Fahrzeugs, die durch den Sensor für die Vertikalbeschleunigung erfasst wird, der Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch den Sensor für die Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst wird, und des Fahrzeuggewichts, das durch den Gewichtssensor erfasst wird, und zum Bestimmen eines Federungsregelungswerts basierend auf dem Straßenoberflächenprofil.
Entsprechend ist es möglich, die Federungsregelung entsprechend dem Straßenoberflächenprofil passend durchzuführen, indem die Federungsregelung basierend auf dem aktuellen Straßenoberflächenprofil ausgeführt wird.
Eine Federungsregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ferner ein Mittel zum Erfassen der gegenwärtigen Position enthalten, um eine gegenwärtige Position des Fahrzeugs zu erfassen, wobei die Regelungseinheit das Straßenoberflächenprofil lernt und die Federung basierend auf dem gelernten Straßenoberflächenprofil, das vor der gegenwärtigen Position des spezifizierten Fahrzeugs liegt, regelt.
Folglich ist es möglich, die Federungsregelung basierend auf dem gelernten Straßenoberflächenprofil richtig durchzuführen.
Eine Federungsregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung kann derart strukturiert sein, dass die Regelungseinheit den Federungsregelungswert auf einen Wert verändert, der für den groben Straßenabschnitt passend ist, ehe das Fahrzeug auf den groben Straßenabschnitt gelangt ist.
Selbst wenn ein Zeitverzug mit der Bewegung der Federung einhergeht, ist es entsprechend möglich, eine Federung passend für das Straßenoberflächenprofil auszuführen.
Eine Federungsregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung kann derart strukturiert sein, dass die Regelungseinheit den Federungsregelungswert von dem Wert, der für den groben Straßenabschnitt passend ist, verändert, nachdem das Fahrzeug aus dem groben Straßenabschnitt gelangt ist.
Selbst wenn ein Zeitverzug in der Bewegung der Federung vorhanden ist, wird eine passende Federungsregelung entsprechend durchgeführt, bis das Fahrzeug vollständig von der groben Straße gelangt ist.
Eine Federungsregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung kann derart strukturiert sein, dass die Regelungseinheit den Federungsregelungswert auf einen Wert verändert, der für einen Abschnitt passend ist, der ein großes Vibrationsniveau aufweist, wenn das Fahrzeug auf dem groben Straßenabschnitt fährt, und ehe das Fahrzeug in den Abschnitt gelangt, der das große Vibrationsniveau aufweist.
Selbst wenn ein Zeitverzug in der Bewegung der Federung vorhanden ist, wird entsprechend eine passende Federungsregelung zu einer Zeit durchgeführt, wenn das Fahrzeug auf den Abschnitt gelangt ist, der das große Vibrationsniveau aufweist.
Eine Federungsregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug kann derart strukturiert sein, dass die Regelungseinheit den Federungsregelungswert von dem Wert, der für den Abschnitt passend ist, der das große Vibrationsniveau aufweist, ändert, wenn das Fahrzeug auf einer Fahrt auf dem groben Straßenabschnitt ist, und nachdem das Fahrzeug von dem Abschnitt gelangt ist, der das große Vibrationsniveau aufweist.
Selbst wenn ein Zeitverzug in der Bewegung der Federung vorhanden ist, wird in diesem Fall eine passende Federungsregelung durchgeführt, bis das Fahrzeug vollständig von dem Abschnitt mit dem großen Vibrationsniveau gelangt ist.
Eine Federungsregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung kann derart strukturiert sein, dass die Regelungseinheit eine Federungsfestigkeit durch Regeln einer Dämpfungskraft oder einer Federungsrate steuert.
Da die Federung derart geregelt wird, dass sie eine Härte aufweist, die für das Straßenoberflächenprofil passend ist, empfindet der Insasse in dem Fahrzeug daher kein Gefühl von fehlendem Komfort.
Eine Federungsregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: ein Mittel zum Erfassen einer gegenwärtigen Position zum Erfassen einer gegenwärtigen Position eines Fahrzeugs; ein Kommunikationsmittel zum Empfangen eines Straßenoberflächenprofils in einem registrierten Abschnitt von einem Informationsserver; und eine Regelungseinheit zum Bestimmen eines Federungsregelungswerts basierend auf dem von dem Kommunikationsmittel empfangenen Straßenoberflächenprofil.
Selbst in dem Straßenabschnitt, in dem das Fahrzeug noch nicht gefahren ist, ist es entsprechend möglich, die Federung passend basierend auf dem Straßenoberflächenprofil zu regeln, das von dem Informationsserver empfangen wird, und die Fahrbarkeit wird verbessert.
Dabei ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann verschieden basierend auf dem Rahmen der vorliegenden Erfindung modifiziert werden. Diese Modifikationen sind nicht aus dem Rahmen der Erfindung ausgeschlossen.

Claims

Federungsregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug, enthaltend: einen Sensor für die Vertikalbeschleunigung zum Erfassen einer Vertikalbeschleunigung eines Fahrzeugs; einen Sensor für die Fahrzeuggeschwindigkeit zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit; einen Gewichtssensor zum Erfassen eines Fahrzeuggewichts; eine Regelungseinheit zum Bestimmen eines Straßenoberflächenprofils durch Abschätzen einer Schwingungsfrequenz und einer Amplitude der Straßenoberfläche basierend auf der Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugs, die durch den Sensor für die Vertikalbeschleunigung erfasst wird, der Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch den Sensor für die Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst wird, und dem Fahrzeuggewicht, das durch den Gewichtssensor erfasst wird, und zum Bestimmen eines Federungsregelungswerts basierend auf dem Straßenoberflächenprofil; und ein Erfassungsmittel für die gegenwärtige Position zum Bestimmen einer gegenwärtigen Position des Fahrzeugs, wobei die Regelungseinheit das Straßenoberflächenprofil lernt und die Federung basierend auf dem gelernten Straßenoberflächenprofil, das vor der gegenwärtigen Position des spezifizierten Fahrzeugs liegt, regelt.
Federungsregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinheit den Federungsregelungswert auf einen Wert verändert, der für den groben Straßenabschnitt passend ist, ehe das Fahrzeug auf den groben Straßenabschnitt gelangt ist.
Federungsregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinheit den Federungsregelungswert von dem Wert, der für den groben Straßenabschnitt passend ist, verändert, nachdem das Fahrzeug aus dem groben Straßenabschnitt gelangt ist.
Federungsregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinheit den Federungsregelungswert auf einen Wert, der für einen Abschnitt passend ist, der ein großes Schwingungsniveau aufweist, verändert, wenn das Fahrzeug auf dem groben Straßenabschnitt fährt, und ehe das Fahrzeug auf den Abschnitt gelangt, der das große Schwingungsniveau aufweist.
Federungsregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinheit den Federungsregelungswert von dem Wert, der für den Abschnitt, der ein großes Schwingungsniveau aufweist, passend ist, wenn das Fahrzeug auf dem groben Straßenabschnitt fährt, und nachdem das Fahrzeug von dem Abschnitt, der das große Schwingungsniveau aufweist, gelangt ist, verändert.
Federungsregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinheit den Federungsregelungswert durch eine Regelung der Dämpfungskraft oder einer Federrate regelt.
Federungsregelungsverfahren für ein Fahrzeug, enthaltend: Erfassen einer vertikalen Beschleunigung eines Fahrzeugs; Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit; Erfassen eines Fahrzeuggewichts; Bestimmen eines Straßenoberflächenprofils durch Abschätzen einer Schwingungsfrequenz und einer Amplitude der Straßenoberfläche basierend auf der Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugs, der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Fahrzeuggewicht; Bestimmen eines Federungsregelungswerts basierend auf dem Straßenoberflächenprofil; Bestimmen einer gegenwärtigen Position des Fahrzeugs; und Regeln der Federung basierend auf dem gelernten Straßenoberflächenprofil, das vor der gegenwärtigen Position des spezifizierten Fahrzeugs liegt.