DE4116839A1

DE4116839A1 - Verfahren und schaltungssystem zur aufbereitung von signalen

Info

Publication number: DE4116839A1
Application number: DE19914116839
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Kunz; Rainer Dr Ing Dr Kallenbach; Klaus Landesfeind
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1990-06-23
Filing date: 1991-05-23
Publication date: 1992-01-09

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Sensor signalen, die zur Steuerung oder Regelung von Bewegungsabläufen, insbesondere an Fahrwerken von Personen- und Nutzkraftwagen, heran gezogen werden, nach Gattung des Hauptanspruches.

Für die Ausgestaltung des Fahrwerkes eines Kraftfahrzeuges ist ein leistungsfähiges Federungs- und/oder Dämpfungssystem wesentlich. Ein solches Federungs- und/oder Dämpfungssystem besteht in der Regel entweder aus einer Federanordnung mit fester Federkonstanten, der eine Dämpfungseinrichtung mit verstellbarer Dämpfung parallel ge schaltet ist, und/oder einer Federanordnung mit verstellbarer Feder konstante. Des weiteren ist ein wesentliches Element eines solchen Federungs- und/oder Dämpfungssystems ein leistungsfähiges Verfahren zur Steuerung oder Regelung des verstellbaren Fahrwerkes. Durch ein solches Verfahren werden aufgrund der Informationen von Sensor signalen, die über den Fahrzustand des Fahrzeuges Auskunft geben, Ansteuerungssignale für die Stellglieder des verstellbaren Fahrwerks geliefert.

Ein Federungs- und/oder Dämpfungssystem sollte idealerweise derart das verstellbare Fahrwerk steuern oder regeln, daß zum einen der Fahrsicherheit Rechnung getragen wird und zum anderen den Insassen und/oder einer stoßempfindlichen Zuladung des Fahrzeuges ein mög lichst hoher Reisekomfort ermöglicht wird. Dies sind aus der Sicht des Federungs- und/oder Dämpfungssystems sich widerstrebende Ziel setzungen. Ein hoher Reisekomfort ist durch eine möglichst weiche Fahrwerkeinstellung zu erreichen, während hinsichtlich einer hohen Fahrsicherheit eine möglichst harte Fahrwerkeinstellung erwünscht ist.

Aus der DE-Patentanmeldung P 39 18 735.7 ist ein Verfahren zur Dämp fung von Bewegungsabläufen an Fahrwerken von Personen- und Nutz kraftwagen bekannt. Hier werden die Ansteuersignale zur Steuerung oder Regelung des verstellbaren Fahrwerkes im wesentlichen durch die Verarbeitung von Sensorsignalen in Filteranordnungen erzeugt. Diese Filter sind so konzipiert, daß die Sensorsignale, die über den Fahr zustand des Fahrzeuges Auskunft geben, in ihrem Amplituden- und/oder Phasenverlauf beeinflußt werden. Durch diese Einflußnahme werden An steuersignale für das verstellbare Fahrwerk erzeugt und es erfolgt hierdurch eine Anpassung an den jeweiligen Bewegungszustand des Fahrzeuges derart, daß bei kritischen Fahrsituationen eine der Fahr sicherheit dienende Fahrwerkeinstellung und in unkritischen Fahr situationen eine komfortable Einstellung vorgenommen wird.

Eine komfortable Fahrwerkeinstellung läßt sich zum Beispiel dadurch erreichen, daß das verstellbare Fahrwerk eine möglichst weiche Ein stellung, d. h. beispielsweise bei einem verstellbaren Dämpfer eine geringe Dämpfung, aufweist. Eine weitaus effizientere Steuerung oder Regelung des Fahrwerkes beispielsweise im Hinblick auf die den Fahr komfort bestimmenden Hub-, Nick-, und Wankschwingungen des Fahrzeug aufbaus ist durch eine sogenannte frequenzabhängige "Skyhook-"Rege lung zu erreichen wie sie in der DE-Patentanmeldung P 39 18 735.7 und in der DE-OS 37 38 284 beschrieben ist.

Bei der sogenannten Skyhook-Regelung wird die Aufbaubeschleunigung verringert und damit eine Verbesserung des Fahrkomforts bewirkt, während die Fahrsicherheit nicht unmittelbar erhöht wird. Dieses, in der Fahrwerkregelung allgemein bekannte, Regelkonzept basiert auf der modellhaften Vorstellung eines an der Fahrzeugaufbaumasse an greifenden Dämpfer- und/oder Federungssystems, das mit einem inertialen Fixpunkt (Skyhook = "Himmelshaken") verbunden ist. Da in der Praxis ein derartiges inertiales Dämpfer- und/oder Federungs system nicht unmittelbar zu realisieren ist, wird ersatzweise das Dämpfer- und/oder Federungssystems, das zwischen der Fahrzeugaufbau masse und der Radmasse (siehe Fig. 1) angeordnet ist, entsprechend angesteuert.

Eine solche Regelung oder Steuerung ist also immer dann vorzuziehen, wenn die momentane Fahrsituation nicht kritisch ist. In diesen Fahr situationen, die im normalen Fahrbetrieb üblicherweise gegenüber den kritischen anteilsmäßig weitaus häufiger vorliegen, werden zur Steu erung oder Regelung des verstellbaren Fahrwerkes nicht nur Relativ wegsignale wie der Einfederweg herangezogen, sondern die Absolutge schwindigkeit des Fahrzeugaufbaus berücksichtigt. Die hier erwähnten Größen werden in Fig. 1 näher erläutert.

Ein wesentliches Element zur Realisierung der Skyhook-Regelung ist die Kenntnis der absoluten Aufbaugeschwindigkeit und/oder des Auf bauweges. Diese Größen werden im allgemeinen aus den Signalen eines Beschleunigungssensors durch eine entsprechende Signalaufbereitung gewonnen.

Da jeder Sensor einen beschränkten Arbeitsbereich besitzt, außerhalb dem der Sensor kein Nutzsignal liefert, ist eine Signalaufbereitung, beispielsweise in Form von Bandpaßfiltern, nötig. Diese Bandpaß filterung kann elektronisch digital, z. B. durch Verarbeitung einer die Übertragungseigenschaften repräsentierenden Differenzengleichung in Rechnereinheiten, oder elektronisch analog, z. B. durch Nach bildung einer die Übertragungseigenschaften repräsentierenden Differentialgleichung mit elektronischen Bauelementen realisiert sein. Um die Nutzsignale eines Sensors zu erhalten werden üblicher weise die Sensorsignale durch Bandpaßfilter wie Hoch- und Tiefpaß filter in ihrem Frequenzgang beeinflußt. Weiterhin werden, je nach den Erfordernissen der Regelung oder Steuerung bezüglich der Ein gangsdaten, Integrierstufen und/oder Differenzierstufen durchlaufen, die wiederum elektronisch digital oder analog ausgebildet sind.

Benutzt man die Signale eines Aufbaubeschleunigungssensors zur Skyhook-Regelung, so ist die Güte der Steuerung oder Regelung im niederfrequenten Bereich (ca. 0,1 bis 1 Hz) der Fahrzeugaufbau bewegungen eingeschränkt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Signale der verwendeten Beschleunigungssensoren zur Vermeidung von Offset- und Drifteffekten durch Filtereinheiten mit hochpaßartigem Übertragungsverhalten gefiltert werden.

In der DE-OS 37 38 048 wird zur Dämpfung der Eigenbewegung der Mas sen eines linearen Zweimassenschwingers aus den Fahrzeugaufbaube schleunigungs- und Einfederweg- bzw. Einfedergeschwindigkeitssigna len die vertikalen Absolutgeschwindigkeiten von Aufbau und Rad er mittelt. Diese Absolutgeschwindigkeiten werden gewichtet und zur An steuerung der Dämpfungsglieder herangezogen. In der DE-OS 37 38 048 wird dabei von einer idealen Erfassung und Integration der Aufbaube schleunigung ausgegangen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine optimierte Aufbereitung von realen Aufbaubeschleunigungssignalen zu finden.

Vorteil der Erfindung

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des An spruchs 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäße Aufbereitung eines Be schleunigungssensorsignales Xa′′ wird eine deutliche Verbesserung der Fahrwerkregelung, insbesondere nach der Skyhook-Strategie, im niederfrequenten Bereich der Aufbaubewegungen erreicht.

Um aus dem Signal des Beschleunigungssensors, der die Aufbaube schleunigung Xa′′ mißt, das Nutzsignal und die zur Fahrwerkregelung benötigte absolute Aufbaugeschwindigkeit Xa′ und/oder den Aufbauweg Xa zu erlangen, wird das Xa′′-Sensorsignal in Einheiten, die hoch- und/oder tiefpaßartiges Verhalten zeigen und/oder ein bzw. zwei Intergrierstufen beinhalten, bearbeitet. Das Übertragungsver halten dieser Filtereinheiten läßt sich in der Übertragungsfunktion G1(s) zusammenfassen, wobei s die zur Beschreibung des Übertragungs verhaltens gebräuchliche Laplace Variable ist.

Erfindungsgemäß werden weitere sensoriell ermittelte Relativbewe gungssignale wie der Einfederweg und/oder die Einfedergeschwindig keit durch Filtereinheiten bearbeitet, deren Übertragungsfunktion G2(s) in funktionalem Zusammenhang (mathematische Funktionsvor schrift) mit G1(s) steht. Diese Relativwegsignale enthalten die dem Xa′′-Signal fehlenden niederfrequenten Signalinformationen. Die so aufbereiteten Relativwegsignale werden den, wie oben beschrieben, aufbereiteten Xa′′-Signalen überlagert. Dies kann beispielsweise auch gewichtet geschehen. Man erhält so Aufbaubewegungssignale, die um die niederfrequenten Informationen vervollständigt sind. Diese vervollständigten Aufbaubewegungssignale können dann zur weiteren Regelung oder Steuerung der Bewegungsabläufe des Fahrwerks herange zogen werden.

Kern der Erfindung ist es, die Wirkung einer Fahrwerkregelung, bei spielsweise nach der Skyhook-Regelstrategie, bei der Verwendung von realen Signalen von Aufbaubeschleunigungssensoren zu steigern, indem für die niedrigen Frequenzen zusätzliche Signalanteile aus gemesse nen Einfederwegen oder Einfedergeschwindigkeiten berücksichtigt werden. Diese zusätzlichen Komponenten könnnen als "Groundhook"-An teile bezeichnet werden.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen darge stellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In diesen Ausführungsbeispielen soll die Erfindung anhand der Zeichnungen exemplarisch an einer Radeinheit aufgezeigt werden.

Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen jeweils im linken Teil das zu steu ernde oder regelnde Dämpfungs- und/oder Federungssystem für eine Radeinheit. Mit Position 1 ist der Fahrzeugaufbau mit der anteiligen Masse Ma bezeichnet. Position 2 stellt das Rad mit der anteiligen Radmasse Mr und Position 5 eine Feder mit der Federkonstanten Cr dar. Die Fahrbahn ist mit Position 4 bezeichnet. Ein Dämpfer 3 mit der Dämpfungskonstanten d stellt mit einer parallel angeordneten Feder 6 (Federkonstante C) das zu steuernde oder regelnde Fahrwerk dar. Der Dämpfer 3 und/oder die Feder 6 sind regelbar ausgelegt. Mit der Position 8 sind 1. Sensormittel zur Erfassung von 1. Signalen Xa′′, die die Beschleunigung des Aufbaus repräsentieren, bezeichnet und die Position 7 stellt 2. Sensormittel zur Erfassung von 2. Signa len Xar, Xar′ oder dP, die die relativen Bewegungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Rädern repräsentieren, dar.

Die Positionen 1, 2, 3, 4, 5 und 6 in der Fig. 1, 2 und 3 zeigen ein Zwei-Körper-Modell für eine Radeinheit. Das Rad ist in Kontakt mit der Fahrbahn 4. Hierbei ist die Rad- bzw. Reifensteifigkeit als Feder 5 mit der Federkonstanten Cr modellhaft beschrieben. Zur Steu erung oder Regelung des Fahrwerks kann der Dämpfer 3 und/oder die Feder 6 regelbar ausgelegt sein. Dies erreicht man zum einen durch ein Federsystem mit variabeler Federsteifigkeit C und/oder durch ein Dämpfersystem mit variabel ausgelegtem Dämpfungsverhalten d. Mit Xa bzw. Xr ist die Verschiebung des Fahrzeugaufbaus bzw. die Verschie bung des Rades bezüglich eines gemeinsamen Bezugsystems bezeichnet, während die im selben Bezugsystem gemessenen Werte Xe Bodenuneben heiten darstellen.

Zunächst soll anhand eines Schaltungsbeispiels (Fig. 1) die grund sätzliche erfindungsgemäße Idee verdeutlicht werden. Die in den Fig. 2 und 3 aufgeführten Schaltungsbeispiele haben weitere Aus gestaltungen der Erfindung zum Gegenstand, die zu der in der Fig. 1 beschriebenen Variante regelungstechnisch äquivalent sind.

In der Fig. 1 werden die gemessenen (realen) 1. Signale Xa′′ den 1. Mitteln 9 zugeführt. Das Übertragungsverhalten der 1. Mitteln 9 kann mit der Übertragungsfunktion G1(s) beschrieben werden, wobei die Variable s die zur Beschreibung des Übertragungsverhaltens ge bräuchliche Laplace Variable ist.

Da als Signale für die Steuerung oder Regelung des Fahrwerks die Aufbaugeschwindigkeit und/oder der Aufbauweg benötigt wird, weisen die 1. Mittel 9 mit der Übertragungsfunktion G1(s) integrierendes Verhalten auf. Zusätzlich zu diesem Verhalten besitzen die 1. Mittel 9 vorzugsweise hoch- und/oder tiefpaßartiges Verhalten, um aus den 1. Signalen Xa′′ die Nutzsignale herauszufiltern, die bedingt durch die Bauart der Beschleunigungssensoren nur die hochfrequenten An teile der Fahrzeugaufbaubeschleunigung Xa′′ wiedergeben.

Ziel dieser Erfindung ist es, den bearbeiteten 1. Signalen Xa′′ die fehlenden niederfrequenten Informationen durch eine definierte Über lagerung mit den 2. Signalen Xar, Xar′ und/oder dP des Einfederweges und/oder der Einfedergeschwindigkeit und/oder der Druckdifferenzen im Stoßdämpfer aufzuprägen, da diese Signale die benötigten nieder frequenten Anteile beinhalten. Durch diese Überlagerung gelangt man zu vervollständigten Fahrzeugaufbaubewegungssignalen. Solch ein ver vollständigtes Fahrzeugaufbaubewegungssignal kann beispielsweise ein um die niederfrequenten Anteile ("Groundhook"- Anteile) vervollstän digtes Aufbaugeschwindigkeitssignal Xav′ und/oder ein um die nieder frequenten Anteile ("Groundhook"- Anteile) vervollständigtes Aufbau wegsignal Xav sein.

Berücksichtigt man nun, daß die 2. Sensormittel 7 2. Signale (Xar, Xar′ und/oder dP) liefern, die den Einfederweg (Xa-Xr) und/oder die Einfedergeschwindigkeit d(Xa-Xr)/dt= (Xa-Xr)′ und/oder Druckdiffe renzen dP in den Stoßdämpfern repräsentieren, so gelangt man insge samt zu vier verschiedenen Kombinationsmöglichkeiten der zu verar beitenden 1. und 2. Signale bzw. der vervollständigten Aufbaubewe gungssignale:

1. Der Einfederweg (Xa-Xr) als Ausgangssignal der 2. Sensormittel 7 (2. Signale Xar) und die vervollständigte Aufbaugeschwindigkeit Xav′ als vervollständigtes Aufbaubewegungssignal.
2. Die Einfedergeschwindigkeit (Xa-Xr)′ als Ausgangssignal der 2. Sensormittel 7 (2. Signale Xar′) und die vervollständigte Auf baugeschwindigkeit Xav′ als vervollständigtes Aufbaubewegungs signal.
3. Der Einfederweg (Xa-Xr) als Ausgangssignal der 1. Sensormittel 7 (2. Signale Xar) und der vervollständigte Aufbauweg Xav als ver vollständigtes Aufbaubewegungssignal.
4. Die Einfedergeschwindigkeit (Xa-Xr)′ als Ausgangssignal der 1. Sensormittel 7 (2. Signale Xar′) und der vervollständigte Auf bauweg Xav als vervollständigtes Aufbaubewegungssignal.

Hieraus ergeben sich je nach dem Ausgangssignal der 1. Sensormittel und den gewünschten vervollständigten Aufbaubewegungssignalen fol gende Kombinationsmöglichkeiten:

Xav′ = V1*G1(s)*Xa′′ + V2*G2(s)*Xar′ (1)

Xav′ = V1*G1(s)*Xa′′ + V2*G2(s)*Xar (2)

Xav = V1*G1(s)*Xa′′ + V2*G2(s)*Xar′ (3)

Xav = V1*G1(s)*Xa′′ + V2*G2(s)*Xar (4)

wobei V1 und V2 Wichtungsfaktoren sind, die als Abstimmungsparameter oder beispielsweise zu Eins gewählt werden können.

Bei diesen Kombinationsmöglichkeiten ist dem Einsatzverhalten im niederfrequenten Bereich des Xa′′ Nutzsignales besonders Rechnung zu tragen, damit keine Anpassungsprobleme im Einsatzbereich des Xa′′-Signals auftreten. Da in diesem Einsatzbereich zur Rekonstruk tion der niederfrequenten Anteile eine angepaßte Überlagerung des Aufbausignals mit dem Relativweg- und/oder -geschwindigkeitssignal stattfinden muß, müssen die Übertragungsfunktionen G1(s) und G2(s) in einem bestimmten mathematischen Zusammenhang stehen.

Im Falle der Gleichungen (1) und (3), in denen in die 2. Signale Xar′ und/oder dP erfaßt werden, die Einfedergeschwindigkeiten des Aufbaus relativ zu den Rädern und/oder Druckdifferenzen in den Stoßdämpfern repräsentieren, ist der mathematische Zusammenhang der Übertragungs funktionen G1(s) und G2(s) gegeben mit:

G2(s) = 1-s*G1(s) (5)

Im Falle der Gleichungen (2) und (4), in denen in die 2. Signale Xar erfaßt werden, die Einfederwege des Aufbaus relativ zu den Rädern repräsentieren, ist der mathematische Zusammenhang der Übertragungs funktionen G1(s) und G2(s) gegeben mit:

G2(s) = s-s²*G1(s) (6)

In der Fig. 1 ist eine mögliche Ausgestaltung der Erfindung aufge zeigt. Während die 1. Signalen Xa′′ in den 1. Mitteln 9 mit der Über tragungsfunktion G1(s) bearbeitet werden, werden die 2. Signale Xar, Xar′ und/oder dP den 2. Mitteln 10 zugeführt, die ein zu den 1. Mitteln 9 "inverses" Übertragungsverhalten G2(s) aufweisen. Je nach Kombination der 2. Signale mit der gewünschten vervollständigten Aufbaubewegung (Gleichungen (1) bis (4)) beschreibt Gleichung (5) oder (6) das Übertragungsverhalten G2(s) der 2. Mittel 10.

Die in den Gleichungen (1) bis (4) gezeigten Wichtungen werden durch durch Multiplikationen mit den Faktoren V1 und V2 in den 1. und 2. Multiplikationseinheiten 12 und 13 vorgenommen. Dies geschieht vor der additiven Verknüpfung der Ausgangssignale der 1. und 2. Mittel 9 und 10 in den 1. Verknüpfungsmitteln 13. Die Wichtungen können, wie in der Fig. 1 dargestellt, durch Multiplikationen mit V1 und V2 in den 1. und 2. Multiplikationseinheiten 12 und 13 geschehen. Die Wich tungen können aber auch vor und/oder innerhalb der Verarbeitung der Signale in den 1. und/oder 2. Mitteln 9 und/oder 10 stattfinden.

Als Ergebnis dieser erfindungsgemäßen Xa′′-Signalaufbereitung liegen am Ausgang der 1. Verknüpfungsmittel 13 als Verknüpfungsergebnisse die Signale Xav und/oder Xav′ an, die die vervollständigten Aufbau bewegungen repräsentieren. Diese Verknüpfungsergebnisse werden der Steuerungs- und/oder Regelungseinheit 14 zugeführt, wo die Verknüp fungsergebnisse unter Berücksichtigung weiterer den Fahrzustand re präsentierender Größen zur Steuerung und/oder Regelung des Dämpfers 3 und/oder der Feder 6 herangezogen werden.

Die Weiterverarbeitung der vervollständigten Aufbausignale Xav′ und/oder Xav′ kann beispielweise in den Einheiten zur Steuerung und/oder Regelung 14 nach einem Regelkonzept, wie es beispielsweise in der schon erwähnten DE-Patentanmeldung P 39 18 735.7 beschrieben wird, erfolgen.

Als Ausgangssignale der Einheit 14 liegen dann Signale zur Ansteu erung des zu steuernden und/oder regelnden Fahrwerks an. Dies in der Fig. 1 durch eine Verbindung zu dem regelbar ausgelegten Dämpfer 3 und/oder zu der regelbar ausgelegten Feder 6 dargestellt.

Besonders vorteilhaft ist die ausschließliche Verwendung der nieder frequenten Anteile der Sensorsignale der Relativwege und/oder Rela tivgeschwindigkeiten zwischen Ma und Mr und/oder Druckdifferenzen in den Dämpfern. Dies kann durch eine Filterung der 2. Signale Xar, Xar′ und/oder dP vor den 2. Mitteln 10 mit dem Übertragungsverhalten G2(s) in Filtereinheiten mit tiefpaßartigem Verhalten erreicht werden. Ein solcher Tiefpaß kann auch Bestandteil der Ansteuereinheit 14 sein.

Die bisher anhand der Fig. 1 beschriebene Realisierung der Erfindung benötigt zwei getrennte Filterstufen mit dem Übertragungsverhalten G1(s) und G2(s). Der hiermit verbundene Hard- oder Softwareaufwand läßt sich erheblich reduzieren, wenn man zusätzlich die in den Gleichungen (5) und (6) aufgeführten Zusammenhänge zwischen den Übertragungsfunktionen ausnutzt.

Setzt man die Gleichungen (5) und (6) in die Gleichungen (1) bis (4) ein und berücksichtigt man, daß sich die Reihenfolgen der Operationen von linearen Übertragungsgliedern vertauschen lassen, so gelangt man zu folgenden vier Gleichungen:

Xav′ = G1(s)*[Xa′′-(V2/V1)*s*Xar′] + (V2/V1)*Xar′ (1′)

Xav′ = G1(s)*[Xa′′-(V2/V1)*s²*Xar] + (V2/V1)*s*Xar (2′)

Xav = G1(s)*[Xa′′-(V2/V1)*s*Xar′] + (V2/V1)*Xar′ (3′)

Xav = G1(s)*[Xa′′-(V2/V1)*s²*Xar] + (V2/V1)*s*Xar (4′)

Das in der Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine solche vereinfachte Ausgestaltung der Erfindung auf. Hierbei wird davon ausgegangen, daß die 1. Signale Xar′ die Einfedergeschwindig keit repräsentieren. Gemäß den obigen Gleichungen (1′) und (3′) wer den die 1. Signale (Xa′′) den 1. Mitteln 9, deren Übertragungseigen schaften durch die Übertragungsfunktion G1(s) gegeben ist, zuge führt. Die 2. Signale Xar′ werden durch Multiplikation mit dem Wich tungsfaktor V2/V1 in den 3. Multipliziereinheiten 12 gewichtet und den 3. Mitteln 15 mit differenzierendem Übertragungsverhalten zuge führt. Die Ausgangssignale der 3. Mittel 15 werden in 2. Verknüpfungs mitteln 17 mit negativem Vorzeichen mit den 1. Signalen Xa′′ additiv verknüpft und das Verknüpfungsergebnis (Ausgangssignale der 2. Ver knüpfungsmitteln 17) den 1. Mitteln 9 zugeführt. Die Ausgangssignale der 1. Mittel 9 werden in den 1. Multipliziereinheiten 11 durch Multi plikationen mit dem Wichtungsfaktor V1 gewichtet und anschließend in den 1. Verknüpfungsmitteln 13 additiv mit den in den 3. Multiplizier einheiten 12 gewichteten 2. Signalen verknüpft. Als Verknüpfungser gebnis liegt ausgangsseitig der 1. Verknüpfungsmitteln 13 je nach Wahl der Übertragungsfunktion G1(s) nach den Gleichungen (1′) oder (3′) der vervollständigte Aufbauweg Xav oder die vervollständigte Aufbaugeschwindigkeit Xav′ an, die dann in der Ansteuereinheit 14 zur weiteren Fahrwerkregelung herangezogen wird.

Das in der Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine ver einfachte Ausgestaltung der Erfindung für den Fall, daß die 1. Sig nale Xar den Einfederweg (Xa-Xr) repräsentieren. Nach den Gleichun gen (2′) bzw. (4′) unterscheidet sich diese Schaltungsanordnung zu der in der Fig. 2 dargestellten darin, daß die 2. Signale Xar vor der Verknüpfung in den 1. und 2. Verknüpfungsmitteln 13 und 17 den 4. Mitteln 16 mit differenzierendem Übertragungsverhalten zugeführt werden. Als Verknüpfungsergebnis liegt dann ausgangsseitig der 1. Verknüpfungsmitteln 13 je nach Wahl der Übertragungsfunktion G1(s) nach den Gleichungen (2′) oder (4′) der vervollständigte Aufbauweg Xav oder die vervollständigte Aufbaugeschwindigkeit Xav′ an, die dann in der Ansteuereinheit 14 zur weiteren Fahrwerkregelung heran gezogen wird.

In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen können statt der Einfedergeschwindigkeiten (Xa-Xr)′ auch die Druckdifferenzen dP in den Stoßdämpfern gemessen werden und analog zu den Einfedergeschwin digkeitssignalen ausgewertet werden.

Aufgrund der bekannten Vertauschung der Reihenfolge der linearen Übertragungsglieder sind zusätzlich zu den in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Schaltungsanordnungen weitere Realisierungsmöglichkeiten der Erfindung möglich, zum Beispiel durch Einbringen der Gewichtun gen 11, 12, 12′ an anderen Stellen der Schaltungen oder durch Ver tauschen der Differentiationen.

Claims

1. Verfahren zur Aufbereitung von Signalen, die zur Steuerung oder Regelung von Bewegungsabläufen an Fahrwerken von Personen- und Nutz kraftwagen, herangezogen werden, wobei

- 1. Signale (Xa′′) erfaßt werden, die die Beschleunigung des Auf baus repräsentieren, und
- 2. Signale (Xar, Xar′ oder dP) erfaßt werden, die die relativen Bewegungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Rädern repräsen tieren, und
- die 1. Signale (Xa′′) in 1. Mitteln (9) mit der die Übertragungsei genschaften repräsentierenden Übertragungsfunktion G1(s) bearbei tet werden, wobei s die zur Beschreibung des Übertragungsverhal tens gebräuchliche Laplace Variable ist, und
- die 2. Signale (Xar, Xar′ oder dP) in 2. Mitteln (10, 15, 16, 9) mit der die Übertragungseigenschaften repräsentierenden Übertra gungsfunktion G2(s) bearbeitet werden und
- die Übertragungsfunktionen G1(s) und G2(s) miteinander zur Bil dung eines vervollständigten Fahrzeugaufbaubewegungssignals (Xav′, Xav) durch eine mathematische Funktionsvorschrift ver knüpft sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die mathematische Funktionsvorschrift in dem Falle, in dem 2. Signale (Xar′ und/oder dP) erfaßt werden, die Einfedergeschwindigkeiten des Aufbaus relativ zu den Rädern und/oder Druckdifferenzen in den Stoß dämpfern repräsentieren, zu G2(s) = 1-s*G1(s)bestimmt, und sich die mathematische Funktionsvorschrift in dem Falle, in dem 2. Signale (Xar) erfaßt werden, die Einfederwege des Aufbaus relativ zu den Rädern repräsentieren, zuG2(s) = s-s²*G1(s)bestimmt.

3. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die 1. und 2. Signale und/oder die in den 1. und 2. Mitteln bearbeiteten Signale in Multipliziereinheiten durch Multi plikationen gewichtet werden.

4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nur die niederfrequenten Anteile der 2. Signale (Xar, Xar′ oder dP) berücksichtigt werden.

5. Schaltungssystem zur Durchführung des Verfahrens nach wenig stens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

- 1. Sensormittel (1) zur Erfassung der 1. Signale (Xa′′), die die Beschleunigung des Aufbaus repräsentieren, vorgesehen sind und
- 2. Sensormittel (7) zur Erfassung der 2. Signale (Xar, Xar′ oder dP), die die relativen Bewegungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Rädern repräsentieren, vorgesehen sind und
- die 1. Signale (Xa′′) 1. Mitteln (9), deren Übertragungseigenschaf ten durch die Übertragungsfunktion G1(s) gegeben ist, zugeführt werden, wobei s die zur Beschreibung des Übertragungsverhaltens gebräuchliche Laplace Variable ist, und
- die 2. Signale (Xar, Xar′ oder dP) 2. Mitteln (10), deren Übertra gungseigenschaften durch die Übertragungsfunktion G2(s) gegeben ist, zugeführt werden und
- die 1. Mittel (9) und 2. Mittel (10) sich dadurch auszeichnen, daß ihre Übertragungsfunktionen G1(s) und G2(s) miteinander durch eine mathematische Funktionsvorschrift verknüpft sind und
- die Ausgangssignale der 1. und 2. Mittel in 1. Verknüpfungsmitteln (13) additiv verknüpft werden.

6. Schaltungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die 1. und 2. Signale vor und/oder nach der Bearbeitung in den 1. und 2. Mitteln in 1. und 2. Multipliziereinheiten (11, 12) durch Multipli kationen derart gewichtet werden, daß die 1. Signale (Xa′′) mit dem Wichtungsfaktor V1 und die 2. Signale (Xar, Xar′ oder dP) mit dem Wichtungsfaktor V2 gewichtet werden.

7. Schaltungssystem nach wenigstens einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die 2. Mittel (10) durch ihr Über tragungsverhalten, charakterisiert durch die Übertragungsfunktion G2(s), derart auszeichnen, daß

- sich in dem Fall, in dem 2. Signale (Xar′ und/oder dP) erfaßt werden, die Einfedergeschwindigkeiten des Aufbaus relativ zu den Rädern und/oder Druckdifferenzen in den Stoßdämpfern repräsentie ren, das Übertragungsverhalten der 2. Mittel (10) zu G2(s) = 1-s*G1(s)bestimmt, und
- sich in dem Fall, in dem 2. Signale (Xar) erfaßt werden, die Ein federwege des Aufbaus relativ zu den Rädern repräsentieren, das Übertragungsverhalten der 2. Mittel (10) zu G2(s) = s-s²*G1(s)bestimmt.

8. Schaltungssystem zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

- 1. Sensormittel (1) zur Erfassung der 1. Signale (Xa′′), die die Beschleunigung des Aufbaus repräsentieren, vorgesehen sind und
- 2. Sensormittel (7) zur Erfassung der 2. Signale (Xar, Xar′ oder dP), die die relativen Bewegungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Rädern repräsentieren, vorgesehen sind und
- die 1. Signale (Xa′′) 1. Mitteln (9), deren Übertragungseigenschaf ten durch die Übertragungsfunktion G1(s) gegeben ist, zugeführt werden, wobei s die zur Beschreibung des Übertragungsverhaltens gebräuchliche Laplace Variable ist, und
- die 2. Signale (Xar, Xar′ oder dP) 3. Mitteln (15) mit differen zierendem Übertragungsverhalten zugeführt werden und
- die Ausgangssignale der 3. Mittel (15) in 2. Verknüpfungsmitteln (17) mit negativem Vorzeichen mit den 1. Signalen (Xa′′) additiv verknüpft werden, und
- die Ausgangssignale der 2. Verknüpfungsmitteln (17) den 1. Mitteln (9) zugeführt werden und
- die Ausgangssignale der 1. Mittel (9) in den 1. Verknüpfungsmitteln (13) additiv mit den 2. Signalen (Xar, Xar′ oder dP) verknüpft werden.

9. Schaltungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die 1. Signale (Xar, Xar′ oder dP) vor der Berarbeitung in den 3. Mitteln (15) und den 1. Verknüpfungsmitteln (13) durch Multiplikationen in 3. Multipliziereinheiten (12 ) derart gewichtet werden, daß die 2. Signale (Xar, Xar′ oder dP) mit dem Wichtungsfaktor V2/V1 gewichtet werden und die Ausgangssignale der 1. Mittel (9) in 1. Multiplizier einheiten (11) durch Multiplikationen derart gewichtet werden, daß die Ausgangssignale der 1. Mittel (9) mit dem Wichtungsfaktor V1 ge wichtet werden.

10. Schaltungssystem nach wenigstens einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die 2. Signale (Xar, Xar′ oder dP) vor der Verknüpfung in den 1. und 2. Verknüpfungsmitteln (13, 17) 4. Mit teln (16) mit differenzierendem Übertragungsverhalten zugeführt werden.