Der Erfindung liegen eine Vorrichtung und ein Verfahren zum geregelten Bedampfen der Aufbau- sowie Radbewegung eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von dessen fahrdynamischer Situation zugrunde. Dabei soll es insbesondere einem Fahrer des Fahrzeugs durch eine Vorauswahl unterschiedlicher Komfort- bzw. Dämpfungsmodi möglich sein, dass das Fahrzeug beispielsweise im Modus "Komfort" eine weiche, komfortable Dämpfung der Karosserie gegenüber den Fahrzeugrädern aufweist, während bei einer "Standard"-Einstellung eine normale Dämpfung vorliegt und bei einem Modus "Sport" eine harte bis extrem harte Dämpfung bereitgestellt wird. Die unterschiedliche Dämpfung wird insbesondere mittels gesteuerter Verstelldämpfersysteme durchgeführt, die zwischen Karosserie und den Rädern angeordnet sind. Eine derartige Regelung der Bedämpfung eines Fahrzeugs in Abhängigkeit unterschiedlicher vorgewählter Komfortmodi ist aus DE 100 33 770 A1 bekannt.

Derartige Systeme verändern je nach Fahrsituation des Fahrzeugs die Bedämpfung und schaffen damit ein besonders hohes Komfortniveau bei gleichzeitiger Wahrung einer hohen Fahrdynamik. Bei bekannten Vorrichtungen zur gesteuerten Veränderung der Bedämpfung eines Fahrzeugs wird mit einem festen Parametersatz gearbeitet, der alle fahrdynamischen Situationen abdeckt.

Die sehr hohe Komfortausprägung führt insbesondere bei mit Stahlfedern gefederten Fahrzeugen in Verbindung mit hoher Beladung dazu, dass es zu einem "Durchschlagen" der Räder kommt. Dies bedeutet, dass die Bedämpfung nicht ausreicht, stattdessen der gesamte Federweg beansprucht wird und die Radaufhängung hart gegen die Karosserie anschlägt. Dies ist zum einen von den Fahrzeuginsassen spürbar sowie hörbar und führt zu einer deutlichen Komfortminderung. Zum anderen kann das Durchschlagen auch zu Schäden an den beteiligten Bauteilen führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung und ein Verfahren zur geregelten bzw. gesteuerten Bedämpfung eines Fahrzeugs zu schaffen, bei denen die oben genannten Nachteile überwunden und insbesondere eine auch bei hoher Beladung komfortable Bedämpfung in allen fahrdynamischen Zuständen auf kostengünstige Weise gewährleistet ist.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und einem Verfahren gemäß Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung zum geregelten Bedampfen eines Fahrzeugs geschaffen, mit einem Mittel zum Speichern eines Satzes Reglerparameter R1 bis Rn zum Regeln der Bedämpfung des unbeladenen Fahrzeugs in Abhängigkeit von dessen fahrdynamischer Situation 1 bis n (wobei n eine natürliche Zahl größer 1 ist), einem Mittel zum Erkennen eines Beladungszustandes b des Fahrzeugs, einem Mittel zum Adaptieren des Satzes Reglerparameter R1 bis Rn in Abhängigkeit des erkannten Beladungszustandes b zu einem Satz Reglerparameter R1b bis Rnb und einem Mittel zum Bedampfen des Fahrzeugs in Abhängigkeit des Satzes Reglerparameter R1b bis Rnb in Abhängigkeit von dessen fahrdynamischer Situation 1 bis n.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass grundsätzlich bei der Bedämpfung eines Fahrzeugs eine sehr große Anzahl möglicher Einflussfaktoren berücksichtigt werden müsste. Solche Einflussfaktoren sind neben der eigentlichen fahrdynamischen Situation beispielsweise eine nicht dem Untergrund angemessene Fahrgeschwindigkeit, der Winddruck am Fahrzeug, unterschiedliche Reifendrücke, das Lenkverhalten des Fahrers und vieles mehr. All diese Faktoren zu berücksichtigen wäre zwar technisch grundsätzlich machbar, würde aber im Hinblick auf die Kosten nicht zu einem marktfähigen Produkt führen. Erfindungsgemäß ist demgegenüber gezielt der Beladungszustand des Fahrzeugs als einziger weiterer Faktor ausgewählt worden, der neben der fahrdynamischen Situation für die Bedämpfung des Fahrzeugs berücksichtigt wird. Auf diese Weise wird mit der erfindungsgemäßen Lösung eine kostengünstige und zugleich erheblich komfortablere Bedämpfung geschaffen. Die Erfindung nutzt dabei zusätzlich die Technik von und die Erfahrung mit bestehenden Systemen, indem von einem derzeit verwendeten Satz Reglerparameter R1 bis Rn für das unbeladene Fahrzeug ausgegangen wird und dieser Satz Reglerparameter lediglich in Richtung auf einen erkannten Beladungszustand des Fahrzeugs abgeändert wird. Auch zum Erkennen des Beladungszustands kann vorteilhaft auf bestehende Systeme am Fahrzeug zurückgegriffen werden. Vorteilhaft werden dabei insbesondere bei stahlgefederten Fahrzeugen Höhenstandssensoren und bei luftgefederten Fahrzeugen Drucksensoren abgefragt, oder es wird eine Kombination solcher Messsignale ausgewertet. Vorteil ist, dass zumindest die Höhenstandssensoren in den betreffenden Fahrzeugen in der Regel zur Standardausstattung gehören, so dass keine zusätzlichen Kosten entstehen.

Bei einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Mittel zum Speichern dazu angepasst, mindestens zwei Sätze Reglerparameter R1 _k i bis Rn _k1 und RI _k2 bis Rn^ für unterschiedliche Komfortmodi k1 , k2 des unbeladenen Fahrzeugs zu speichern, und dazu angepasst, zu jedem Satz einen Satz Reglerparameter R1 B _k1 bis RnB _k1 und RI B _k2 bis RnB _k2 für das vollbeladene Fahrzeug zu speichern, und das Mittel zum Adaptieren ist dazu angepasst, den Satz Reglerparameter R1b bis Rnb anhand einer Auswahl des Komfortmodus und einer mathematischen Interpolation zwischen dem damit ausgewählten Satz Reglerparameter für das unbeladene Fahrzeug und dem zugehörigen Satz Reglerparameter für das vollbeladene Fahrzeug zu ermitteln.

Mit dieser Weiterbildung ist eine funktionsoptimale Lösung geschaffen, die allerdings hinsichtlich der Bedatung, also der Speicherung und Verarbeitung der hinterlegten Daten, noch vergleichsweise aufwendig ist. Die Sätze an Reglerparametern werden bei diesem Vorgehen verdoppelt, wobei ein Parametersatz für den unbeladenen und ein Parametersatz für den beladenen Fahrzeugzustand vorgesehen ist. Der Parametersatz, der für die eigentliche Regelung verwendet wird, wird aus diesen beiden Sätzen unter Berücksichtigung des aktuellen Beladungszustands berechnet. Es entfällt damit ein sonst viel aufwändigeres Speichern von zwischengeordneten Datensätzen. Als Berechnungsmethode wird insbesondere eine einstellbare, stückweise lineare Interpolation verwendet.

Bei einer zweiten vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Mittel zum Speichern dazu angepasst, mindestens zwei Sätze Reglerparameter R1 _k1 bis Rn _k1 und R1 _k2 bis Rn _k2 für unterschiedliche Komfortmodi k1 , k2 des unbeladenen Fahrzeugs zu speichern, und dazu angepasst, einen einzigen Satz Reglerparameter R1 B bis RnB für das vollbeladene Fahrzeug zu speichern, und das Mittel zum Adaptieren ist dazu angepasst, den Satz Reglerparameter R1b bis Rnb anhand einer Auswahl des Komfortmodus und einer mathematischen Interpolation zwischen dem damit ausgewählten Satz Reglerparameter für das unbeladene Fahrzeug und dem einzigen Satz Reglerparameter für das vollbeladene Fahrzeug zu ermitteln.

Mit dieser Weiterbildung kann der benötigte Speicherplatz weiter verringert werden. Ferner kann das zugehörige Bedämpfungssystem leichter auf den nur einen Parametersatz für den vollbeladenen Zustand abgestimmt werden. Eine Abstimmung auf drei unterschiedliche Modi für den vollbeladenen Zustand entfällt hingegen. Es werden mit dieser Weiterbildung aber dennoch die Anforderungen einer "Verhinderung von Durchschlagen" und einer "Erhöhung des Fahrkomforts" erfüllt. Ein niedriger Applikationsaufwand und eine speicherplatzschonende Darstellung rechtfertigen die sich gegebenenfalls ergebenden Kompromisse hinsichtlich des erzielten Fahrkomforts.

Zur weiteren Reduzierung des benötigten Speicherplatzes ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ferner vorteilhaft das Mittel zum Speichern dazu angepasst, mindestens zwei Sätze Reglerparameter R1 _k1 bis Rn _k1 und R1 _k2 bis Rn _k2 für unterschiedliche Komfortmodi k1, k2 des unbeladenen Fahrzeugs zu speichern, von denen ein Satz für eine maximal harte Dämpfung des Fahrzeugs ausgelegt ist, und das Mittel zum Adaptieren ist dazu angepasst, den Satz Reglerparameter R1b bis Rnb anhand einer Auswahl des Komfortmodus und einer mathematischen Interpolation zwischen dem damit ausgewählten Satz Reglerparameter für das unbeladene Fahrzeug und dem Satz Reglerparameter für die maximal harte Dämpfung des Fahrzeugs zu ermitteln.

Diese Weiterbildung basiert auf dem Umstand, dass bei relevanten Fahrzeugen unter dem Modus "Sport" eine maximal harte Dämpfung ausgelegt wird, bei der es möglichst nicht zu einem "Durchschlagen" auch bei vollbeladenem Fahrzeug kommt. Diese Art der Auslegung der maximal harten Dämpfung wird nun erfindungsgemäß als maximaler Parametersatz auch für die übrigen Komfortmodi, wie "Komfort" und "Standard" im Hinblick auf ein unter diesen Modi vollbeladenes Fahrzeug genutzt. Es ist dadurch im Speicher kein eigens erzeugter Parametersatz für den Zustand "vollbeladenes Fahrzeug" erforderlich.

Bei einer dritten vorteilhaften Weitebildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist mit jedem Satz Reglerparameter für das vollbeladene Fahrzeug eine verstärkte Grundbedämpfung des Fahrzeugs berücksichtigt.

Diese Weiterbildung basiert auf einer Herleitung aus der physikalischen Wirkkette bei einer Zunahme der Beladung eines Fahrzeugs. Durch die Zuladung ergibt sich eine Schwerpunktsverschiebung und eine Massezunahme, auf die erfindungsgemäß wie oben erläutert reagiert wird.

Bei einer vierten vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist mit jedem Satz Reglerparameter für das vollbeladene Fahrzeug ein verstärktes Bedampfen gegen Hüben, Nicken und/oder Wanken des Fahrzeugs berücksichtigt.

Die derartige Anpassung der Reglerparameter wirkt insbesondere der Massezunahme am Fahrzeug bei dessen Beladung entgegen.

Bei einer fünften vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist mit jedem Satz Reglerparameter für das vollbeladene Fahrzeug ein verstärktes Bedampfen des Hecks des Fahrzeugs berücksichtigt. Diese Weiterbildung beruht auf der Erkenntnis, dass mit einer Zuladung bei bekannten Fahrzeugen deren Schwerpunkt in der Regel nach hinten verlagert wird und sich damit auch die Verteilung des Gewichts auf Vorder- und Hinterachse verändert.

Die Aufgabe ist ferner erfindungsgemäß entsprechend mit einem Verfahren zum geregelten Bedampfen eines Fahrzeugs mit folgen Schritten gelöst: Speichern eines Satzes Reglerparameter R1 bis Rn zum Regeln der Bedämpfung des unbeladenen Fahrzeugs in Abhängigkeit von dessen fahrdynamischer Situation 1 bis n (wobei n eine natürliche Zahl größer 1 ist), Erkennen eines Beladungszustandes b des Fahrzeugs, Adaptieren des Satzes Reglerparameter R1 bis Rn in Abhängigkeit des erkannten Beladungszustandes b zu einem Satz Reglerparameter R1b bis Rnb und Bedampfen des Fahrzeugs in Abhängigkeit des Satzes Reglerparameter R1b bis Rnb in Abhängigkeit von dessen fahrdynamischer Situation 1 bis n.

Bei einer ersten vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden beim Speichern mindestens zwei Sätze Reglerparameter R1 _k1 bis Rn _k1 und R1k2 bis Rn _k2 für unterschiedliche Komfortmodi k1 , k2 des unbeladenen Fahrzeugs und zu jedem Satz ein Satz Reglerparameter R1B _k i bis RnB _k i und RIBn ₂ bis RnB _k2 für das vollbeladene Fahrzeug gespeichert, und es wird beim Adaptieren der Satz Reglerparameter R1b bis Rnb anhand einer Auswahl des Komfortmodus und einer mathematischen Interpolation zwischen dem damit ausgewählten Satz Reglerparameter für das unbeladene Fahrzeug und dem zugehörigen Satz Reglerparameter für das vollbeladene Fahrzeug ermittelt.

Bei einer zweiten vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden beim Speichern mindestens zwei Sätze Reglerparameter R1 _k1 bis Rn _k1 und R1 _k2 bis Rn _k2 für unterschiedliche Komfortmodi k1 , k2 des unbeladenen Fahrzeugs und ein einziger Satz Reglerparameter R1 B bis RnB für das vollbeladene Fahrzeug gespeichert, und es wird beim Adaptieren der Satz Reglerparameter R1b bis Rnb anhand einer Auswahl des Komfortmodus und einer mathematischen Interpolation zwischen dem damit ausgewählten Satz Reglerparameter für das unbeladene Fahrzeug und dem einzigen Satz Reglerparameter für das vollbeladene Fahrzeug ermittelt. Zur weiteren Reduzierung des benötigten Speicherplatzes umfasst das erfindungsgemäße Verfahren femer vorteilhaft die Schritte: Speichern mindestens zweier Sätze Reglerparameter R1 _k1 bis Rn _k1 und R1 _k2 bis Rn _k2 für unterschiedliche Komfortmodi k1, k2 des unbeladenen Fahrzeugs, von denen ein Satz für eine maximal harte Dämpfung des Fahrzeugs ausgelegt ist, und Adaptieren des Satzes

Reglerparameter R1 b bis Rnb anhand einer Auswahl des Komfortmodus und einer mathematischen Interpolation zwischen dem damit ausgewählten Satz

Reglerparameter für das unbeladene Fahrzeug und dem Satz Reglerparameter für die maximal harte Dämpfung des Fahrzeugs.

Bei einer dritten vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird, wie oben bereits für die Vorrichtung erläutert, mit jedem Satz Reglerparameter für das vollbeladene Fahrzeug eine verstärkte Grundbedämpfung des Fahrzeugs berücksichtigt.

Bei einer vierten vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Entsprechung zur obigen Erläuterung mit jedem Satz Reglerparameter für das vollbeladene Fahrzeug ein verstärktes Bedampfen gegen Hüben, Nicken und/oder Wanken des Fahrzeugs berücksichtigt.

Bei einer fünften vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird entsprechend mit jedem Satz Reglerparameter für das vollbeladene Fahrzeug ein verstärktes Bedampfen des Hecks des Fahrzeugs berücksichtigt.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung und deren Weiterbildungen kann ein "Durchschlagen" der Räder unter allen Betriebszuständen eines Fahrzeugs verhindert oder zumindest abgeschwächt werden. Der Schwingkomfort wird auf kostengünstige Weise insbesondere bei Fahrzeugen ohne Niveauregulierung erheblich erhöht. Schädigungen von Bauteilen, wie Achsen, Federn, Dämpfern sowie deren Anbindung an die Karosserie, können reduziert werden. Die Lebensdauer derartiger Bauteile wird dadurch verlängert. Schließlich können auch insgesamt die Herstellungskosten zugehöriger Achssysteme reduziert werden, da die Bauteile so konstruiert werden können, dass ein niedrigeres Lastkollektiv eingehalten wird.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine stark schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum geregelten Bedampfen eines Fahrzeugs,

Fig. 2 eine stark schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum geregelten Bedampfen eines Fahrzeugs, Fig. 3 eine stark schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum geregelten Bedampfen eines Fahrzeugs und Fig. 4 ein Diagramm des Schrittes "Adaptieren des Satzes Reglerparameter R1b bis Rnb" bei einer der Vorrichtungen gemäß Fig. 1 bis 3.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 10 zum geregelten Bedampfen eines Fahrzeugs veranschaulicht, bei der in einem Mittel zum Speichern, vorliegend in Gestalt eines Speicherchips innerhalb einer elektronischen Steuerung, ein Satz Reglerparameter 12 mit Parametern R1 _k1 bis Rn _k1 für einen Komfortmodus k1 bzw. "Sport", ein Satz Reglerparameter 14 mit Parametern RI _k2 bis Rn^ für einen Komfortmodus k2 bzw. "Normal" sowie ein Satz Reglerparameter 16 mit Parametern R1 _k3 bis Rn _k3 für einen Komfortmodus k3 bzw. "Komfort" gespeichert sind. Ferner sind in dem Mittel zum Speichern ein Satz Reglerparameter 18 mit Parametern R1B _k1 bis RnB _k1 für einen Komfortmodus k1-B bzw. "Sport-B", ein Satz Reglerparameter 20 mit Parametern R1 B _k2 bis RnB _k2 für eine Komfortmodus k2-B bzw. "Normal-B" sowie ein Satz Reglerparameter 22 mit Parametern R1 B _k3 bis RnB _k3 für eine Komfortmodus k3-B bzw. "Komfort-B" gespeichert. Die Bezeichnung "B" steht dabei für den vollbeladenen Zustand des Fahrzeugs.

Die Beladung des Fahrzeugs wird an der Vorrichtung 10 mit einem Mittel 24 zum Erkennen des Beladungszustandes des Fahrzeugs festgestellt. Dabei liegt die tatsächliche Beladung b des Fahrzeugs in der Regel unter der maximal zulässigen Beladung B des vollbeladenen Fahrzeugs. Mit dem Mittel 24 wird also der tatsächlich vorherrschende Beladungszustand des Fahrzeugs festgestellt. Darüber hinaus ist am Fahrzeug ein Vorwahlschalter 26 vorgesehen, mit dem vom Fahrer des Fahrzeugs voreingestellt werden kann, in welchem Komfortmodus er das Fahrzeug bewegen will, also ob er den Komfortmodus "Sport", "Normal" oder "Komfort" wählen möchte, damit das Fahrzeug entsprechend hinsichtlich seines dynamischen Fahrverhaltens sportlich, normal oder verstärkt komfortorientiert gefedert und gedämpft wird.

Die Vorauswahl des Komfortmodus und der Beladungszustand des Fahrzeugs werden an einem Mittel 28 zum Adaptieren des relevanten Satzes Reglerparameter R1 bis Rn berücksichtigt. Dabei wird bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bei Auswahl des Komfortmodus "Sport" eine mathematische Interpolation zwischen dem Satz Reglerparameter 12 und dem zugehörigen Satz Reglerparameter 18 durchgeführt. Bei Auswahl des Komfortmodus "Normal" erfolgt eine mathematische Interpolation zwischen dem Satz Reglerparameter 14 und dem Satz Reglerparameter 20. Wenn der Komfortmodus "Komfort" gewählt ist, wird für den tatsächlichen Belastungszustand b zwischen dem Satz Reglerparameter 16 und dem Satz Reglerparameter 22 mathematisch interpoliert.

Die Art der mathematischen Interpolation ist in Fig. 4 beispielhaft im Komfortmodus "Sport" für den Parameter R1 _k1 hin zum Parameter R1B _k1 (Y-Achse) veranschaulicht. Es ist zu erkennen, dass die Interpolation für den zum relevanten Beladungszustand b ermittelten Parameter R1b _k i nicht zwingend über die gesamte Beladungsänderung (X-Achse) vom Beladungszustand "Leer" zum Beladungszustand "Beladen" bzw. "Vollbeladen" hinweg linear erfolgen muss, sondern dass auch nur abschnittsweise lineare Interpolationen sinnvoll sind.

An einem Mittel 30 gemäß Fig. 1 zum Bedampfen des Fahrzeugs werden die interpolieren Parameter R1b bis Rnb schließlich zur eigentlichen Bedämpfung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von dessen Beladungszustand b verwendet.

In Fig. 2 ist eine Vorrichtung 10 veranschaulicht, bei der ebenfalls ein Satz Reglerparameter 12 mit Parametern R1 _k1 bis Rn _k1 für einen Komfortmodus k1 bzw. "Sport", ein Satz Reglerparameter 14 mit Parametern R1 _k2 bis RnK ₂ für einen Komfortmodus k2 bzw. "Normal" sowie ein Satz Reglerparameter 16 mit Parametern R1 _k3 bis Rn _k3 für einen Komfortmodus k3 bzw. "Komfort" gespeichert sind. Ferner ist nur ein einziger Satz Reglerparameter 32 mit Parametern R1 B bis RnB für einen vollbeladenen Zustand des Fahrzeugs gespeichert. Dieser Satz Parameter 32 wird für alle drei Komfortmodi "Sport", "Normal" und "Komfort" verwendet, wenn mit dem zugehörigen Mittel 28 ein an die jeweilige Beladungssituation b angepasst Satz Reglerparameter R1b bis Rnb adaptiert wird. Die Adaption erfolgt dabei entsprechend der in Fig. 4 dargestellten Weise, wobei als Parametersatz für den Zustand "Beladen" bzw. "vollbeladen" aber wie erwähnt bei allen Komfortmodi stets der gleich Parametersatz 32 mit den Parametern R1B bis RnB zur Anwendung kommt.

Die Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 10, bei der überhaupt kein eigener Parametersatz für den vollbeladenen Zustand des Fahrzeugs gespeichert ist. Stattdessen wird für die oben erläuterten Interpolation in den Komfortmodi "Normal" und "Komfort" als Parametersatz einer maximalen Beladung jener Parametersatz 12 mit den Parametern R1 _k1 bis Rn _k1 des Komfortmodus k1 bzw. "Sport" verwendet. Im Betriebsmodus "Sport" findet selbst keine beladungsabhängige Anpassung des zugehörigen Parametersatzes statt. Stattdessen wird über die gesamte Spanne der Beladung hinweg stets mit dem einen und einzigen Satz Reglerparameter R1 _k1 bis Rn _ki gearbeitet.