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    • 专利摘要:

    公开号:WO1989005243A1
    申请号:PCT/DE1988/000656
    申请日:1988-10-26
    公开日:1989-06-15
    发明作者:Erich Rubel；Ute Gerlach
    申请人:Robert Bosch Gmbh；
    IPC主号:G01S15-00
    专利说明:
    [0001] Verfahren zur Fahrwerksregelung
    [0002] Stand der Technik
    [0003] Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Fahrwerksregelung nach der Gattung des Hauptanspruches. Es ist bereits bekannt, die Federungseigenschaften eines Fahrwerkes, beispielsweise durch Veränderung der Dämpfungsfaktoren von Stoßdämpfern, statisch, d. h. lediglich zu Beginn einer Fahrt, zu verändern, um den Fahrkomfort und/oder die Fahrsicherheit zu verbessern. Eine Anpassung im Fahrbetrieb an sich ständig verändernde Fahrbahnverhältnisse ist auf diese Weise nicht möglich.
    [0004] Vorteile der Erfindung
    [0005] Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches bietet demgegenüber den Vorteil, daß während des Fahrbetriebes der aktuelle Fahrbahnzustand berücksichtigt werden kann und daß das Verhalten des Fahrwerks unverzüglich den jeweils auftretenden Fahrbahnverhältnissen im Sinne einer Verbesserung des Fahrkomforts und der Fahrsicherheit angepaßt werden kann.
    [0006] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. In weiteren Unteransprüchen werden Einrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben.
    [0007] Zeichnung
    [0008] Das Verfahren und die Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens werden anhand der Zeichnung und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 das Vorderteil eines Fahrzeuges mit einem daran angeordneten Ultraschallwandler zur Erläuterung des dem Verfahren zugrundeliegenden Meßprinzips, Figur 2 das Blockschaltbild einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Figur 3 den Stromlaufplan eines Ausführungsbeispieles der Einrichtung, Figur 4 den Ultraschalltrichter des Ultraschallwandlers der Einrichtung; Figur 5 ein Diagramm zur Erläuterung der Abstrahlcharakteristik des Ultraschalltrichters, Figur 6 ein Zeitdiagramm der Auswerteschaltung, Figur 7 in einem Diagramm den Zusammenhang zwischen der Impulszahl und der AusgangsSpannung des in dem Ultraschallgerät enthaltenen DA-Wandlers, Figur 8 in einem Diagramm den Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit und Impulszahl, Figur 9 ein Blockschaltild der Auswerteschaltung, Figur 10 einen Stromlaufplan der Auswerteschaltung, Figur 11 in einem Diagramm das Ultraschallsignal sowie die Federarmauslenkung eines Fahrzeugrades als Funktion der Zeit; Figuren 12 bis 15 in Diagrammen das Ultraschallsignal und die Stempelgeschwindigkeit eines die Fahrbahn simulierenden Stempels als Funktion der Zeit.
    [0009] Beschreibung der Erfindung
    [0010] Zur Verbesserung des Komforts und der Fahrsicherheit soll im Fahrbetrieb die Federung eines Fahrzeugs 1 entsprechend den jeweils angetroffenen Fahrbahnverhältnissen abgestimmt werden. Dazu wird die Fahrbahnoberfläche FO überwacht, um Unebenheiten der Fahrbahn zu erkennen, bevor sie von den Reifen überfahren werden. Als Maß für die Fahrbahnunebenheit kann die zeitliche Veränderung des Abstandes a (siehe Figur 1) zwischen Fahrzeugboden und Fahrbahnoberfläche dienen. Diese Änderungsgeschwindigkeit
    [0011] v = da/dt (1)
    [0012] wird vorzeichenrichtig mit einem Ultraschallsensor 2, der nach dem Dopplereffekt arbeitet, gemessen.
    [0013] Im praktischen Betrieb muß je einer dieser Sensoren 2 am Fahrzeugbug in der Spur jedes Vorderrades angebracht werden, damit für jedes der beiden Radpaare der Fahrbahnzustand getrennt erfaßt werden kann.
    [0014] Unter dem akustischen Dopplereffekt, der bei allen Schallwellen auftritt, also auch beim Ultraschall, versteht man eine Frequenzverschiebung zwischen Sende- und Empfangsfrequenz, wenn sich Sender und Empfänger relativ zueinander bewegen. Dabei ist nur die radiale Geschwindigkeitskomponente in Verbindungsrichtung zwischen Sender und Empfänger entscheidend, tangentiale Geschwindigkeitskomponenten bewirken keine Frequenzverschiebung.
    [0015] Es müssen zwei Fälle unterschieden werden:
    [0016] a) Ruhender Sender, bewegter Empfänger
    [0017] Wenn sich der Empfänger mit der Relativgeschwindigkeit v zum ruhenden Sender hinbewegt, so registriert der Empfänger statt der Sendefrequenz f0 die veränderte Frequenz
    [0018] f = f0 (1 + v/c) . (2)
    [0019] Dabei ist c die Schallgeschwindigkeit im betreffenden Medium, v ist positiv, wenn die Bewegung in Richtung des Senders erfolgt. b) Bewegter Sender, ruhender Empfänger
    [0020] Bewegt sich dagegen der Sender mit der Relativgeschwindigkeit v zum ruhenden Empfänger hin, so wird die Frequenz
    [0021]
    empfangen, d. h. es ergibt sich dieselbe Frequenzverschiebung wie bei ruhendem Sender und bewegtem Empfänger.
    [0022] Bei der Anwendung als Ultraschallsensor sind Sender und Empfänger nebeneinander, senkrecht auf die Fahrbahn gerichtet, am Fahrzeugbug angebracht (vgl. Figur 1). Betrachtet wird die Änderungsgeschwindigkeit
    [0023] v = da/dt (1)
    [0024] des Abstandes a zwischen Fahrzeugboden (und damit Sender und Empfänger) und Fahrbahnoberfläche. Als Bezugssystem wird ein mit dem Fahrzeug bewegtes System gewählt, so daß Sender und Empfänger als ruhend erscheinen.
    [0025] Der am Fahrzeug angebrachte (ruhende) Sender sendet mit der Frequenz f0 senkrecht auf die Fahrbahn. Von der Fahrbahnoberfläche, die sich senkrecht zum Fahrzeugboden mit der Relativgeschwindigkeit v bewegt, wird also die Frequenz
    [0026] fr = f0 (1 + v/c) (4)
    [0027] empfangen. Die Fahrbahn reflektiert diese Frequenz, und wirkt so gleichsam als bewegter Sender, während der Empfänger am Fahrzeug in Ruhe ist. Deshalb wird jetzt die Frequenz
    [0028]
    empfangen.
    [0029] Für sehr kleine Geschwindigkeiten v gilt näherungsweise
    [0030]
    [0031] Darüber hinaus bewegt sich das Fahrzeug mit der Fahrgeschwindigkeit v parallel zur Fahrbahn. Als Tangentialgeschwindigkeit bewirkt sie jedoch keine FrequenzverSchiebung. Allerdings ist die Änderungsgeschwindigkeit v = da/dt von der Fahrgeschwindigkeit vFahr = ds/dt abhängig:
    [0032]
    s ist die vom Fahrzeug zurückgelegte Strecke. Das muß bei einer späteren Weiterverarbeitung der ermittelten Geschwindigkeit v beachtet werden. Bei einer Geschwindigkeit v im Bereich zwischen - vmax und
    [0033] + vmax schwankt die empfangene Frequenz zwischen
    [0034] femin = f0 (1 - 2 vmax/c) (7)
    [0035] und
    [0036] femax = f0 (1 + 2 vmin/c) (8)
    [0037] Um die in dieser Frequenz enthaltene Geschwindigkeitsinformation auszuwerten, muß die Differenzfrequenz fd zwischen Empfangsfrequenz fe und einer festen Überlagerungsfrequenz fü gebildet werden:
    [0038] = ∣ fü - fe ∣ (9)
    [0039] Natürlich kann diese Differenzfrequenz nur positiv sein. Wenn man als Überlagerungsfrequenz die Sendefrequenz f0 verwendet, erhält man keine Information über die Richtung der Bewegung, d. h. das Vorzeichen von v, weil positive und negative Geschwindigkeiten dieselbe positive Differenzfrequenz liefern.
    [0040] Es ist daher sinnvoller, als Überlagerungsfrequenz eine Frequenz zu verwenden, die sich um mehr als die maximale mögliche Frequenzverschiebung
    [0041] ∣ f0 - fe | max = 2 f0 vmax/c (10)
    [0042] von der Sendefrequenz f0 unterscheidet. Hier wurde fü > f0 gewählt, es wäre jedoch ebenso fü < f0 möglich gewesen. Die Differenzfrequenz berechnet sich nun also zu
    [0043] fd = fü - fe
    [0044] = fü - f0 (1 + 2 v/c) (11)
    [0045] Sie schwankt um den Offset-Wert
    [0046] fdo = fü - f0 (12)
    [0047] herum zwischen den Frequenzen
    [0048] fdmin = fü - femax
    [0049] = fü - f0 (1 + 2 vmax/c)
    [0050] = fdo - 2 vmax/c (13)
    [0051] und
    [0052] fdmax = fü - femin
    [0053] = fdo + 2 vmax/c (14)
    [0054] Es ist sinnvoll, anschließend eine Halbierung der Differenzfrequenz vorzunehmen, um ein exakt gleiches Impuls-Pause-Verhältnis zu schaffen.
    [0055] Dadurch ergibt sich die Gate-Frequenz
    [0056] fg = 1/2 fd
    [0057] = 1/2 [fü - f0 (1 + 2 v/c)] , (15) die dann einem Zähler zugeführt wird.
    [0058] Die weitere Auswertung der Differenzfrequenz fd geschieht in einem Zähler mittels eines Vergleichssignals, dessen feste Frequenz fv wesentlich größer als die Gate-Frequenz fg ist. Dazu werden die Impulse des Vergleichssignals während einer halben Periode des Gate-Signals (entsprechend einer Periode des Differenzsignals) gezählt. Die Zahl der Impulse ist ein Maß für die Größe der Differenzfrequenz und damit auch für die Geschwindigkeit v.
    [0059] Es werden also drei verschiedene Frequenzen benötigt: die Sendefrequenz f0, die Überlagerungsfrequenz fü und die Vergleichsfrequenz fv.
    [0060] Wenn man diese drei Frequenzen aus einem einzigen Oszillator durch Vervielfachung und Teilung erzeugt, erreicht man, daß die Impulszahl von der Oszillatorfrequenz unabhängig ist:
    [0061] Oszillatorfrequenz f0
    [0062] Überlagerungsfrequenz fü = N1/N2 f0 (16)
    [0063] Vergleichsfrequenz fv = N1/N3 f0 (17) .
    [0064] Der Faktor N3 ist frei wählbar, er bestimmt im wesentlichen die Auflösung der gemessenen Geschwindigkeit.
    [0065] Die Meßzeit am Zähler (halbe Periodendauer des Gate-Signals) beträgt dann
    [0066]

    Daraus ergibt sich die Impulszahl
    [0067]
    unabhängig von der Sendefrequenz.
    [0068] Als Vorteile ergeben sich hieraus weiter, daß der Oszillator einfach aufgebaut sein kann und keine hohen Anforderungen an die Frequenzstabilität zu erfüllen sind, daß die Temperaturdrift des Oszillators keinen Einfluß hat, und daß keine Justage erforderlich ist, wenn z. B. ein neuer Ultraschallwandler eingebaut wird.
    [0069] Dadurch ist auch eine wesentlich höhere Genauigkeit des Meßergebnisses erreichbar.
    [0070] Sowohl als Sender als auch als Empfänger werden als Biegeschwinger ausgestaltete Piezowandler verwendet. Diese Wandler haben beispielsweise eine ausgeprägte Eigenfrequenz im Bereich zwischen 30 kHz und 35 kHz. Der Oszillator schwingt mit dieser Resonanzfrequenz und auch der Bandpaß (vgl. Figur 3) ist auf diese Mittenfrequenz abgestimmt. Als Schalltrichter wurde vor Sender und Empfänger derselbe später anhand von Figur 4 noch erläuterte Exponentialtrichter verwendet. Durch die damit erreichbare Bündelung des Strahls kann der Strahl gezielt auf die Meßfläche gerichtet werden und störende Einflüsse der Umgebung werden klein gehalten.
    [0071] Eine zu starke Strahlbündelung muß jedoch vermieden werden, weil der Ultraschallstrahl durch Luftströmungen (Fahrtwind) und Temperaturunterschiede gebeugt wird. Die Beugung tritt umso stärker auf, je schärfer der Strahl gebündelt ist.
    [0072] Figur 2 zeigt das Blockschaltbild einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Einrichtung umfaßt einen ein Sendesignal der Frequenz f0 erzeugenden Oszillator 10. Bei dem Oszillator 10 handelt es sich um einen als Biegeschwinger ausgestalteten piezoelektrischen Wandler, der eine Sendefrequenz f0 im Bereich zwischen 30 kHz und 35 kHz erzeugt. Das Sendesignal mit der Frequenz f0 wird einerseits einer Sendeantenne 11 zur Abstrahlung auf die Fahrbahnoberfläche und andererseits einer Phase-Lock-Loop-Stufe 12 zugeführt. Durch nachgeschaltete Teiler-Multiplikatorstufen 13, 14 werden aus der Frequenz f0 des Sendesignales die Überlagerungsfrequenz fü und die Vergleichsfrequenz fv erzeugt. Die Einrichtung umfaßt weiter ein Empfangsteil 15 zum Empfang eines Signals der Frequenz fe, die sich aus dem vom Oszillator 10 abgestrahlten Signal durch Reflexion an der Fahrbahnoberfläche ergibt. Das Empfangsteil 15 umfaßt eine Empfangsantenne 16 sowie als Empfänger 17 einen als Biegeschwinger ausgestalteten Piezowandler der gleichen auch schon im Oszillator 10 verwendeten Art. Die Empfangsfrequenz fe wird nach Verstärkung in einem selektiven Verstärker 18, 19 einer Mischstufe 20 zugeleitet. In dieser Mischstufe 20 wird die Empfangsfrequenz fe mit der festen Überlagerungsfrequenz fü gemischt, so daß sich die Differenzfrequenz fd ergibt. Diese Differenzfrequenz fd wird zur
    [0073] Erzeugung einer Gate-Frequenz einer weiteren Teilerstufe 21 zugeleitet, die die Differenzfrequenz fd zweckmäßig durch zwei teilt. Die Gate-Frequenz fg und die feste Vergleichsfrequenz fv werden einer später noch anhand von Figur 9 erläuterten Auswerteschaltung 22 zugeleitet. Diese AuswerteSchaltung 22 beeinflußt mittels eines Ausgangssignales UA die Federungsmittel 23 des Fahrwerks des Fahrzeugs 1.
    [0074] Figur 3 zeigt in Form eines Stromlaufplanes ein Ausführungsbeispiel der in Figur 2 als Blockschaltbild dargestellten Einrichtung ohne die Bestandteile 22 und 23.
    [0075] Figur 4 zeigt in Seitenansicht und teilweise im Längsschnitt dargestellt, in einem Abbildungsmaßstab von ungefähr 2 : 1, einen sowohl als Sendeantenne 11 als auch als Empfangsantenne 16 verwendeten Ultraschalltrichter, der aus einem ersten, im wesentlichen zylinderförmigen Abschnitt 41 und aus einem zweiten Abschnitt 42 besteht, der im wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildet ist. Der zylinderförmige erste Abschnitt 41 sitzt dabei auf der Grundfläche des kegelstumpfförmig ausgebildeten zweiten Abschnittes 42 auf. Die Abschnitte 41 und 42 sind von einer in Axialrichtung verlaufenden Bohrung 43 durchsetzt, die sich zur Abstrahlungs- bzw. Einstrahlungsöffnung 43a hin trichterförmig erweitert. Der Ultraschalltrichter 40 ermöglicht die Bündelung der abgestrahlten Ultraschallwellen, so daß diese gezielt auf die Meßfläche gerichtet werden können. Die Abstrahlcharakteristik des Ultraschalltrichters 40 ist in dem Diagramm der Figur 5 dargestellt. Auf der Empfängerseite sorgt die Bündelungscharakteristik des Ultraschalltrichters 40 dafür, daß neben der interessierenden Frequenz fe möglichst wenig Störanteile aufgenommen werden. Allerdings ist eine zu starke Strahlbündelung zu vermeiden, da beim Fahrbetrieb infolge von LuftStrömungen und Temperaturunterschieden Beugungseffekte auftreten können, die die Kopplung zwischen Sendeantenne und Empfangsantenne beeinträchtigen können.
    [0076] Die im Blockschaltbild der Figur 2 mit 22 bezeichnete Auswerteschaltung wird nun unter Bezug auf Figur 6, Figur 9 und Figur 10 beschrieben. Figur 6 zeigt ein Zeitdiagramm der Auswerteschaltung, während Figur 9 die AuswerteSchaltung als Blockschaltbild und Figur 10 die Auswerteschaltung als Stromlaufplan zeigen. Die Auswerteschaltung nach Figur 9 umfaßt ein EX-OR-Glied 90, dessen Eingangsanschluß die Gate-Frequenz fg zugeführt wird. Der Ausgangsanschluß des EX-OR-Gliedes 90 ist einerseits mit dem Eingangsanschluß einer monostabilen Kippstufe 91, sowie andererseits mit dem Stop-Anschluß eines Binärzählers 92 verbunden. Dem Eingangsanschluß des Binärzählers 92 wird die Vergleichsfrequenz fv zugeführt. Der Ausgangsanschluß des Binärzählers 92 ist mit einem Zwischenspeicher 93 verbunden. Der Ausgangsanschluß dieses Zwischenspeichers 93 wiederum ist mit dem Eingangsanschluß eines Digital-Analog-Wandlers 94 verbunden, an dessen Ausgangsanschluß das Ausgangssignal U zur Verfügung steht. Zur Erläuterung der Funktion der Auswerteschaltung 22 werden jetzt zusätzlich Figur 6 und Figur 10 betrachtet.
    [0077] Während einer Halbperiode des Gate-Signals fg werden die Impulse des Vergleichssignals fv gezählt. Die ermittelte Impulszahl wird in einen analogen Spannungswert UA umgewandelt. Jedoch können die als digitale Information vorliegenden Impulse in einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung direkt von einem Rechner zur Weiterverarbeitung übernommen werden.
    [0078] Bei jeder Flanke des Gate-Rechtecksignals fg (Figur 6b) wird zunächst vom EX-OR-Glied 90 ein kurzer Rechteckimpuls erzeugt (EXOR-Signal Figur 6c). Dessen abfallende Flanke triggert eine mono stabile Kippstufe 91, die daraufhin ebenfalls einen kurzen Rechteckimpuls abgibt (Monoflop-Signal Figur 6d). Die Dauer der beiden Impulse wird durch die äußere RC-Beschaltung bestimmt (vergleiche Figur 10).
    [0079] Solange kein EXOR-Signal anliegt, werden die Impulse des VergleichsSignals fv (Figur 6a) vom Binärzähler 92 (Figur 9) hochgezählt. Sobald aber das EXOR-Signal auf H springt, wird der Zähler 92 gestoppt. Gleichzeitig wird das bisher erreichte Zählergebnis, die Impulszahl nI, in den Zwischenspeicher 93, der als Halteglied wirkt, übernommen. Danach wird der Binärzähler 92 durch das Mono- flop-Signal zurückgesetzt und es kann von neuem gezählt werden.
    [0080] Die Gesamtdauer te + tm der beiden Rechteckimpulse des
    [0081] EX-OR-Gliedes 90 und der monostabilen Kippstufe 91 wird zweckmäßig derart bemessen, daß gilt:
    [0082] te + tm < Tv = 1/fv , (20)
    [0083] Dadurch wird erreicht, daß beim Zählen nur maximal ein Impuls des Vergleichssignals fv ausgelassen wird. Für N3 ≥ 2 kann das mit der hier vorgeschlagenen Schaltung erreicht werden. Für N3 = 1 ist diese Bedingung jedoch nicht mehr erfüllbar; dann sollte die Dauer des EX-OR-Impulses te möglichst klein sein.
    [0084] Das jeweils am Ausgang des Zwischenspeichers 93 anstehende Ergebnis wird durch einen Digital-Analog-Wandler 94 in einen analogen
    [0085] Spannungswert UA, umgesetzt. Das Signal UA beeinflußt dann die
    [0086] Federungsmittel 23 im Sinne einer Verbesserung des Fahrkomforts und/oder der Fahrsicherheit. Die Zeit bis zur nächsten Meßwertaktualisierung ist von der Frequenz des Gate-Signales fg und damit vom Meßwert abhängig. Sie beträgt im Mittel
    [0087]
    und hängt damit von der gewählten Oszillatorfrequenz f0 ab.
    [0088] Die Ausgangsspannung des Digital-Analog-Wandlers 94 wurde bei einigen vorgegebenen festen Impulszahlen gemessen. Der ermittelte Zusammenhang ist in Figur 7 dargestellt.
    [0089] Aus
    [0090]
    ergibt sich für die Abhängigkeit der Geschwindigkeit von der gemessenen Impulszahl
    [0091]
    [0092] Der auf diese Weise berechnete Zusammenhang ist in Figur 8 aufgetragen.
    [0093] Bei einer Testfahrt wurde für N3 = 5 angesetzt und ein 8-bit Digital-Analog-Wandler 94 in der Auswerteschaltung nach Figur 9, Figur 10 verwendet. Die Einrichtung wurde unter der Stoßstange des Versuchsfahrzeugs in der Spur des rechten Vorderrades derart angebracht, daß die Trichter der Ultraschallwandler etwa senkrecht nach unten auf die Oberfläche der Fahrbahn gerichtet waren. Figur 11 zeigt im oberen Kurvenverlauf das Ultraschallsignal und im unteren Kurvenverlauf die zum Vergleich gemessene Federauslenkung des Stoßdämpfers am rechten Vorderrad bei einer Fahrt mit etwa konstanter Geschwindigkeit von 80 km/h.
    [0094] Wesentlich bessere Ergebnisse wurden mit N3 =1 und einem 10-bit-DA-Wandler in der Auswerteschaltung nach Figur 9, Figur 10 erzielt.
    [0095] Weitere Meßwerte (Figur 12 bis Figur 15) wurden auf einem Prüfstand gewonnen. Das Fahrzeug wurde dabei so auf den Prüfstand gefahren, daß die Einrichtung feststehend über einem auf und ab bewegbar angeordneten, die Oberfläche der Fahrbahn simulierenden Stempel hing. Der Stempel wurde in einem mittleren Meßabstand von ca. 30 cm sinusförmig auf und ab bewegt. Stempelauslemkung sowie Ausgangssignal des DA-Wandlers wurden als Funktion der Zeit im Meßdiagramm erfaßt.
    [0096] Unter Verwendung des Zusammenhangs zwischen Ausgangsspannung des DA-Wandlers und Impulszahl (Figur 7) konnte nach
    [0097]
    das korrigierte Doppiersignal berechnet werden. Das korrigierte Dopplersignal (untere Kurve) und die Stempelgeschwindigkeit (obere Kurve) sind für verschiedene Schwingungsfrequenzen des Stempels in den Figuren 12 bis 15 dargestellt. Zur besseren Unterscheidung sind beide Signale in den Diagrammen leicht in vertikaler Richtung gegeneinander verschoben. Aus den Diagrammen ist deutlich erkennbar, daß das durch Reflexion an der Stempeloberfläche gewonnene korrigierte Dopplersignal die Stempelbewegung sehr genau abbildet, so daß auf diese Weise Unebenheiten der Fahrbahnoberfläche festgestellt und zur Beeinflussung der Federungsmittel 23 ausgenutzt werden können.
    [0098] Oben wurde erwähnt, daß je ein Sensor 2 am Fahrzeugbug in der Spur jedes Vorderrades angebracht wird, um für jedes der beiden Radpaare den Fahrbahnzustand getrennt erfassen zu können. Es ist weiter möglich, jedem Rad des Fahrwerks einen getrennten Sensor zuzuordnen.
    权利要求:
    ClaimsAnsprüche
    1. Verfahren zur Fahrwerksregelung eines Kraftfahrzeuges mit einem Federungsmittel umfassenden Fahrwerk, sowie mit Mitteln zur Beeinflussung der Federungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrbahnoberfläche vor dem Fahrzeug bzw. vor den Rädern des Fahrzeuges überwacht wird und daß bei Auftreten von Fahrbahnunebenheiten vom Ausmaß der Fahrbahnunebenheiten abhängige Signale erzeugt und damit die Federungsmittel im Sinne einer Verbesserung des Fahrkomforts und/oder der Fahrsicherheit beeinflußt werden.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung von Fahrbahnunebenheiten die zeitliche Änderung (da/dt) des Abstandes (h) zwischen Fahrzeugboden und Fahrbahnoberfläche (0) ausgewertet wird.
    3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der zeitlichen Änderung (v =da/dt) des Abstandes (a) zwischen Fahrzeugboden und Fahrbahnoberfläche (0) die fahrgeschwindigkeitsabhängige Frequenzänderung eines vom Fahrzeug abgestrahlten und von der Fahrbahnoberfläche reflektierten Signales der Frequenz (f0) ausgewertet wird.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Fahrbahnoberfläche reflektierte Signal zur Bildung einer Differenzfrequenz (fd) mit einem Signal überlagert wird, dessen Frequenz (fü) sich um mehr als die maximal mögliche Frequenzverschiebung (Dopplereffekt) von der Frequenz (f0) des
    Sendesignales unterscheidet.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzfrequenz ( fd), gegebenenfalls durch Teilung, in eine Gate-Frequenz (fg = 1/2 fd) umgewandelt und einer Zähleinrichtung zugeführt wird, in der die Gate-Frequenz (fg) mit einem Vergleichssignal verglichen wird, dessen Frequenz (fv) konstant und wesentlicher größer als die Gate-Frequenz (fd) ist.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzen (f0, fü, fv) von einem einzigen Oszillator abgeleitet werden.
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vom Fahrzeug ein Ultraschallsignal abgestrahlt wird.
    8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz (f0) des vom Fahrzeug abgestrahlten Ultraschallsignals zwischen 30 kHz und 35 kHz, insbesondere bei etwa
    33 kHz, liegt.
    9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Beziehungen zwischen den Frequenzen (f0, fü und fv) eingehalten werden
    N1 = 32 , N2 = 30 und N3 = 1.
    10. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen Oszillator (10) zur Erzeugung der Oszillatorfrequenz (f0) sowie eine Sendeantenne (11) zur Abstrahlung der Oszillatorfrequenz (f0) auf die Fahrbahnoberfläche, Teiler- bzw. Multiplikationsstufen (13, 14) zur Erzeugung je einer Überlagerungsfrequenz (fü) bzw. einer Vergleichsfrequenz (fv) aus der Oszillatorfrequenz (f0). ein eine Empfangsantenne (16) und einem Empfänger (17) sowie einen selektiven Verstärker (18, 19) umfassendes Empfangsteil (15) zum Empfang und zur Verstärkung des von der Fahrbahnoberfläche reflektierten Signals der Frequenz (fe), eine Mischstufe (20) zur Bildung einer Differenzfrequenz (fd) zwischen der Empfangsfrequenz (fe) und der festen Überlagerungsfrequenz (fü), eine Teilerstufe (21) zur Bildung einer
    Gate-Frequenz (fg) aus der Differenzfrequenz (fd), eine AuswerteSchaltung (22), der zur Bildung eines die Federungsmittel (23) beeinflussenden Ausgangssignales (UA) die Gate-Frequenz (fg) und die Vergleichsfrequenz (fv) zugeleitet werden.
    11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (22) ein EX-OR-Glied (90) umfaßt, dessen Eingangsanschluß die Gate-Frequenz (fg) zugeführt wird, dessen Ausgangsanschluß einerseits mit einer monostabilen Kippstufe (91) und andererseits mit dem Sperreingang eines Binärzählers (92) verbunden ist, an dessen Eingangsanschluß die Vergleichsfrequenz (fv) geführt und dessen Löscheingang mit dem Ausgangsanschluß der monostabilen Kippstufe (91) verbunden ist, daß dem Binärzähler (92) ein Zwischenspeicher (93) und diesem wiederum ein Digital-Analog-Wandler (24) nachgeschaltet ist, und von dessen Ausgangsanschluß die Ausgangsspannung (UA) zur Beeinflussung der Federungsmittel (23) abgeleitet wird.
    12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl Oszillator (10) als auch Empfänger (17) je einen als Biegeschwinger ausgebildeten piezoelektrischen Wandler umfassen.
    13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine Sendeantenne (11) und eine Empfangsantenne (16) aufweist, die als "Ultraschalltrichter" ausgebildet sind, d. h. die eine zentralaxiale, im wesentlichen rotationssymmetrische Ausnehmung aufweisen, die die Gestalt eines Exponentialtrichters hat.
    14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, daß jeder Spur des Fahrzeuges je eine Einrichtung zugeordnet ist, wobei zumindest Oszillator (10) und Empfangsteil (15), einschließlich der zugeordneten Sende- und Empfangsantennen (11, 16) im Fahrzeugbug vor dem Vorderrad angeordnet sind.
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE3740792A1|1989-06-15|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1989-06-15| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP KR US |
    1989-06-15| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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