用于执行用于识别车辆的悬架系统中的承载力损失的可信性检查的方法

摘要

本发明涉及一种计算机实施的用于执行可信性检查的方法，所述可信性检查用于识别在底盘运行期间所述底盘的悬架系统的至少一个弹簧滑柱中的承载力损失，其中，在所测量的弹簧行程(100，102，104，106)和由所述弹簧行程(100，102，104，106)计算出的评价参量(108，110，112，114，116，118，120，122，124，126，128)与预确定的临界阈值(200)之间进行目标-实际比较，其中，在所述预确定的临界阈值(200)被超过或低于的情况下，生成用于可能存在承载力损失的识别信号(212)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于执行用于识别车辆的悬架系统中的承载力损失的 可信性检查的方法。

背景技术

迄今，现有技术中还未公知用于执行用于识别车辆的悬架系统中的承 载力损失的可信性检查的方法。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于识别车辆的悬架系统中的承载力损 失的方法、一种用于识别车辆的悬架系统中的承载力损失的装置以及一种 计算机程序产品。

本发明所基于的目的分别通过独立权利要求的特征来实现。

本发明的优选实施形式在从属权利要求中给出。

提供了一种用于执行可信性检查的方法，所述可信性检查用于识别在 底盘运行期间所述底盘的悬架系统的至少一个弹簧滑柱中的承载力损失， 其中，在所测量的弹簧行程(悬架行程)和由所述弹簧行程计算出的评价 参量与预确定的临界阈值之间进行目标-实际比较，其中，由弹簧行程计算 的评价参量包括：

-弹簧行程的和，

-弹簧行程的平均值，

-底盘的前桥的侧倾角，

-底盘的后桥的侧倾角，

-所述侧倾角的平均值，

-底盘的右侧的俯仰角，

-底盘的左侧的俯仰角，

-所述俯仰角的平均值，

-底盘绕由底盘的左前车轮和右后车轮形成的对角轴线的转动角，

-底盘绕由底盘的右前车轮和左后车轮形成的对角轴线的转动角， 或

-绕对角轴线的转动角的平均值，

其中，在预确定的临界阈值被超过或低于的情况下，生成用于可能存在承 载力损失的识别信号。

本发明的实施形式具有优点：仅当基于车辆状态的观测的可信性检查 提供关于可能存在悬架系统的承载力损失的指标时，才可执行车辆的悬架 系统的承载力的测量。而如果可信性检查提供定量结果：其中在任意情况 下也不会存在悬架系统的承载力损失，则绝不需要进行承载力测量的启动。

由此，本发明的实施形式以有利的方式提供与承载能力测量的测量手 段无关的、指示车辆悬架系统承载力损失的、无需使用附加测量仪器的手 段。如果用于测量承载力损失的传感器失效，则本发明提供另外的无关的 探测危及安全性的承载力损失的手段。行驶安全性由此提高。因为由此对 于驾驶员在行驶期间保证较高的安全性，所以例如在空气悬架系统的情况 下不再需要剩余压力保持阀。

这种剩余压力保持阀的目的在于，总是排除空气悬架无压力展开。尤 其是在长时间静止时应避免预装配的空气悬架在展开活塞上无压力展开。

根据本发明的一个实施形式，用于计算所计算出的评价参量的弹簧行 程经带通滤波并且无偏移。在此，无偏移在上下文中意味着用于由不同的 弹簧滑柱求得弹簧行程的所测量的高度信号关于时间相位相同。

这可具有优点：测量弹簧滑柱的实际的弹簧行程，因为在测量时消除 了干扰影响。用于弹簧行程测量的所接收的信号的合适的带通滤波可抑制 干扰噪声。由此可无失真地测量各个弹簧行程。

无偏移保证用于不同弹簧滑柱的弹簧行程的测量值产生时间上准确的 关系。在不同的弹簧滑柱上测量的弹簧行程的时间移动由此会取值为零。 由此，可满足前提：用于所测量的弹簧行程的值由此可彼此产生关系或借 助于数学运算彼此联合，以便产生用于评估的其它评价参量。

根据本发明的一个实施形式，进行底盘的车轮的弹簧滑柱中和/或底盘 的桥的悬架系统中的承载力损失的鉴别。

这可具有优点：不仅可在车辆的唯一的车轮上而且可按桥进行可能承 载力损失的鉴别。由此，可在存在承载力损失时有目的地引入合适的另外 的测量和/或应对手段。驾驶员也可获得用于定位可能存在的承载力损失的 信息并且与此相应地引入应对手段。

根据本发明的一个实施形式，分别测量的弹簧行程和由所述弹簧行程 计算出的评价参量与分别确定的阈值的目标-实际比较在可确定的时间间 隔内重复。

在可确定的时间间隔内对弹簧行程的所测量的值与确定的临界阈值进 行比较的情况下重复执行可信性检查提高行驶安全性。因为所测量的值与 目标值的偏差可即刻求得。触发真正测量承载力损失可在需要的情况下即 刻启动。合适的应对手段可即刻引入。

根据本发明的一个实施形式，用于承载力损失的识别信号仅在重复验 证之后才生成。

这可具有优点：不是立即在任意一次第一次超过目标值时就发出警告， 而是仅在对目标值被超过实际存在的验证的过程重复之后才发出警告，所 述验证已通过承载力损失触发。误警报由此降低。

根据本发明的一个实施形式，用于承载力损失的识别信号在底盘的控 制设备中生成。

这可具有优点：在控制设备中生成的识别信号可用于其它控制。因此， 不仅可触发悬架系统的确定的弹簧滑柱上的承载力损失的测量，而且完全 也可自动地引入调节性的局部应对手段，因为对于中央控制单元而言全部 车辆信息和控制可能性随时准备好访问地存在并且可使用。

根据本发明的一个实施形式，在目标-实际比较指示承载力损失的情况 下，生成用于真正测量底盘的悬架系统的所述至少一个被鉴别的弹簧滑柱 中的承载力的触发信号。

这可具有优点：由可信性检查通过观测车辆状态提供的指示可通过用 适用于此的测量仪器直接测量承载力损失来验证和/或被无效。弹簧滑柱系 统中的承载力损失的验证尤其是在引入调节性对应手段之前被证实是有意 义的。由此避免可能情况下错误的应对手段可能被引入。

在另一个方面，本发明涉及一种计算机程序产品，具有可由处理器实 施的用于执行上述方法的指令。

在另一个方面，本发明涉及一种检查装置，用于执行可信性检查，所 述可信性检查用于识别在底盘运行期间所述底盘的悬架系统的至少一个弹 簧滑柱中的承载力损失，所述检查装置被构造用于在所测量的弹簧行程和 由弹簧行程计算出的评价参量与预确定的临界阈值之间进行目标-实际比 较，其中，由弹簧行程计算的评价参量包括：

-弹簧行程的和，

-弹簧行程的平均值，

-底盘的前桥的侧倾角，

-底盘的后桥的侧倾角，

-所述侧倾角的平均值，

-底盘的右侧的俯仰角，

-底盘的左侧的俯仰角，

-所述俯仰角的平均值，

-底盘绕由底盘的左前车轮和右后车轮形成的对角轴线的转动角，

-底盘绕由底盘的右前车轮和左后车轮形成的对角轴线的转动角， 或

-绕对角轴线的转动角的平均值，

其中，在预确定的临界阈值被超过或低于的情况下，生成用于可能存在承 载力损失的识别信号。

附图说明

下面借助于下列附图详细描述本发明的优选实施形式。附图表示：

图1用于由所测量的弹簧行程导出评价参量的方法步骤的流程图，

图2用于产生用于对于车辆角部上的弹簧滑柱可能存在承载力损失 的识别信号的方法步骤的流程图，

图3用于产生用于在车辆的桥上可能存在承载力损失的识别信号的 方法步骤的流程图，

图4用于测量弹簧滑柱中的弹簧行程的检查装置和机构。

具体实施方式

在底盘的悬架系统的弹簧滑柱中任意承载力损失都导致独特的关于弹 簧行程、侧倾角和俯仰角和/或其总值的信号变化曲线。在此，对于承载力 在上下文中例如可理解为在空气悬架系统中的压力空气损失或钢质悬架系 统或油气水平调节系统的功能干扰。

在存在悬架系统的承载力损失时在车辆上的观测已经证明，例如在空 气悬架系统中，根据空气损失的类型，出现与用于弹簧行程、侧倾角和/ 或俯仰角或者说其平均值和/或其总值的预确定的目标值的小、大或极端的 偏差。与此相应，通过对应地探测小或大的目标偏差可对承载力损失的类 型给出指示。因此，例如对于小的目标偏差以及对于大的目标偏差可预确 定不同的允许的间隔极限，在所述间隔极限被相应超过时可推断出承载力 损失的类型。

在本发明的实施形式中，对于基于车辆特性观测的用于预先识别是否 在底盘的悬架系统的弹簧滑柱至少之一上可能会存在承载力损失的可信性 检查，除了用于弹簧滑柱的弹簧行程的所测量的高度值之外，还由用于合 成识别信号的信号调控的阶段中的弹簧行程计算另外的评价参量，作为用 于可能存在的承载力损失的指标。

在上下文中，对于弹簧行程理解为车轮在未负载的(车轮负载零)与 负载的位置(大多双倍的静态车轮负载)之间所走过的行程。

大的弹簧行程允许补偿大的行驶路面不平度，但引起车辆的高的重心， 因此在双辙车辆中阻碍弯道中的高的速度。运动轿车因此通常具有小的弹 簧行程。弹簧行程越短，弹簧就必须越硬。这适用于力随着行程缩短而增 大的传统钢质线性弹簧以及适用于转矩随着扭转角度而提高的钢质扭杆弹 簧，但不是在任意情况下都对于空气系统、气体系统、液压系统或组合系 统有效。弹簧行程可通过弹簧行程限制器减小。

图4示出了车辆的检查装置400，具有处理器402、存储器404和模 块406，所述检查装置通过用于测量弹簧行程的机构408a、408b、408c、 408d接收关于弹簧滑柱410a、410b、410c、410d的弹簧行程的信息。在 模块406中例如可运行所述方法的方法步骤。

本发明的实施形式可在具有无行驶高度调整的钢质悬架底盘的车辆中 使用。在此可探测车辆的可能的在行驶时可导致车辆的可驾驭性差和/或可 导致行驶安全性受到威胁的非对称载荷。在无行驶高度调整的钢质悬架底 盘中例如可识别底盘元件例如承载弹簧的断裂。

本发明也可在具有带行驶高度调整的钢质悬架底盘的车辆中使用，其 例如具有最下点移动和/或自动泵送的油气系统。在此可进行行驶高度调整 的功能检验。

本发明也可在具有油气底盘的车辆中使用。在此可识别底盘的功能损 失。根据系统实施形式，在主动的可信性检验中可触发承载力的接着的测 量。

图1示出了如何从所测量的VL(左前车轮)弹簧行程100、VR(右 前车轮)弹簧行程102、HL(左后车轮)弹簧行程104和HR(右后车轮) 弹簧行程106通过数学运算(Sum，Sum1，Sum2，Sum3，Sum4，Sum5， Sum6，Sum7，Sum8，Sum9，Constant，Constant1，Constant2，Constant3， Product，Product1，Product2，Product3)求得另外的用于评价是否可能 存在承载力损失的评价参量(弹簧行程和108、弹簧行程平均值110、VA 侧倾角112、HA侧倾角114、侧倾角平均值116、右俯仰角118、左俯仰 角120、俯仰角平均值122、VL-HR对角线124、VR-HL对角线126、对 角线平均值128)。在此，VA代表前桥，HA代表后桥。

侧倾角是用于车辆的侧倾运动的特征参量。所述侧倾角确定绕车辆的 纵向轴线的转动的角度。俯仰角是用于车辆的俯仰运动的特征参量。车辆 的俯仰运动相应于车辆的纵向倾斜，即绕车辆的横向轴线的运动(车头向 上或向下)。俯仰角描述车头在水平面之上或之下的角度。

车辆的悬架系统的弹簧滑柱的弹簧行程100、102、104、106的测量首 先通过接收底盘的悬架系统中的高度传感器测量的高度信号来进行。为了 仅使相位相同的弹簧行程产生关系，对所接收的信号的偏移进行考虑。为 了抑制通过另外产生的信号造成的干扰噪声，也进行所接收的高度信号的 带通滤波。仅在此之后才进行信号调控，如图1中所示，在所述信号调控 中，经带通滤波的无偏移的VL弹簧行程100、VR弹簧行程102、HL弹 簧行程104、HR弹簧行程106作为输入参量用于计算另外的作为输出参量 的评价参量108、110、112、114、116、118、120、122、124、126、128。

图1中例如弹簧行程和CornerSum108通过借助于数学运算Sum对 经带通滤波的无偏移的弹簧行程的简单相加来计算。弹簧行程的平均值 CornerMid110通过彼此相继进行数学求和运算Sum和与常数Constant 0.25的相乘运算Product来进行。前桥的侧倾角RollFA112由FL弹簧行 程100和FR弹簧行程102的求和Sum1来计算。后桥的侧倾角RollRA114 由RL弹簧行程104和RR弹簧行程106的求和Sum2来计算。侧倾角的 平均值RollMid116由所计算的侧倾角RollFA112和RollRA114的求和 Sum7和与值为0.5的常数Constant1的相乘Product1来计算。右俯仰角 PitchR118由FR弹簧行程102和RR弹簧行程106的求和Sum3来计算。 左俯仰角PitchL120由FL弹簧行程100和RL弹簧行程104的求和Sum4 来计算。俯仰角的平均值PitchMid122由右俯仰角PitchR和左俯仰角 PitchL120的求和Sum8和接着与值为0.5的常数Constant2的相乘 Product2来计算。绕左前车轮/右后车轮的对角轴线的扭转DiagFLRR124 由FL弹簧行程100和RR弹簧行程106的求和Sum5来计算。绕右前车 轮/左后车轮的对角轴线的扭转DiagFRRL126由FR弹簧行程102和RL 弹簧行程104的求和Sum6来计算。绕两个对角轴线的扭转的平均值 DiagMid128由求和Sum9和接着与值为0.5的常数Constant3的相乘 Product3来计算。所述的计算模式仅仅是本发明的可能实施形式的例子。

图2示出了所测量的弹簧行程Heights以及另外的由所述所测量的弹 簧行程计算的评价参量SignalCond108、110、112、114、116、118、120、 122、124、126、128如何与分别预确定的阈值TargetLimits200、例如预 确定的信号水平TargetLevel200包括对小偏差Limit_Near202的考虑和/ 或对大偏差Limit_Wide204的考虑系统地个别地分别经历目标-实际比较。 所测量和所计算的车辆参量的对应的偏差借助于比例数 RelationalOperatorX208(X代表指数)来量化。所述比例数 RelationalOperatorX208在运算Sum11210中求和。所述比例数 RelationalOperatorX208的和与预确定的总比例数、在此为常数C的比例 数RelationalOperator12208相比较。视比例数RelationalOperatorX208 的和与预确定的总比例数C呈何关系以及何目标值应被遵循而定，进行识 别信号212的生成。在此，用于总比例数的值基于经验观测的合适的车辆 参量的多级数学联合或者说聚集，所述车辆参量的值在高的合法性和高的 可信度的情况下与车轮上的弹簧滑柱中的承载力损失相互关联。

在图2中进行例如指示左前车轮上的潜在承载力损失的识别信号212 的生成。该方法由此可实现探测车辆的唯一确定的车轮上的可能承载力损 失。在执行全部方法步骤之后生成的识别信号212传送关于在何车轮上确 切地存在承载力损失的信息。

对于需要对于仅一个单个车轮指示可能承载力损失的情况，仅当对于 评价参量108、110、112、114、116、118、120、122、124、126、128存 在预确定数量的目标-实际偏差时，才进行识别信号212的生成。在图2中 所示的实施形式中，必须是例如13个评价参量中的11个具有其实际值与 目标值200的偏差，由此才会生成一个识别信号212。作为用于识别仅一 个车轮上的可能承载力损失的评价参量108、110、112、114、116、118、 120、122、124、126、128的合法且可信的目标-实际偏差，所述方法步骤 例如包括：

左前车轮上的弹簧行程(corner FL)<-大偏差(-limit_wide)；

右后车轮上的弹簧行程(corner RR)(在对角线上彼此对置)<0；

全部弹簧行程的和(corner sum)(全部角部)<-小偏差(-limit_near)；

前桥的侧倾角(roll value FA)<-大偏差(-limit_wide)；

后桥的侧倾角(roll value RA)<-大偏差(-limit_wide)；

侧倾角的平均值(roll value mean value)<-大偏差(-limit_wide)；

右俯仰角(pitch value R)<+大偏差(+limit_wide)；

左俯仰角(pitch value L)<+大偏差(+limit_wide)；

俯仰角的平均值(pitch value mean value)<大偏差(limit_wide)；

绕左前车轮/右后车轮的对角轴线的扭转(diagonal value FLRR)<- 大偏差(-limit_wide)；

绕右前车轮/左后车轮的对角轴线的扭转(diagonal value FRRL)<小 偏差(limit_near)。

刚才描述的目标-实际偏差对于本发明的实施形式仅仅是示例性的。

图3示例性地示出了可如何识别车桥上的承载力损失的潜在存在。在 此，所测量的弹簧行程Heights以及另外的由所述所测量的弹簧行程导出 的评价参量SignalCond108、110、112、114、116、118、120、122、124、 126、128也与分别预确定的阈值TargetLimits200、例如预确定的信号水 平TargetLevel200包括对小偏差Limit_Near202的考虑和/或对大偏差 Limit_Wide204的考虑系统地个别地分别经历目标-实际比较。

所测量和所计算的车辆参量的对应的偏差也借助于比例数 RelationalOperatorX208(X代表指数)来量化。所述比例数 RelationalOperatorX也在运算Sum11210中求和。所述比例数 RelationalOperatorX208的和类似地与预确定的总比例数208、在此为常 数C的RelationalOperator12相比较。视比例数RelationalOperatorX的 和与预确定的总比例数C呈何关系以及何目标值应被遵循而定，也进行识 别信号的生成。在此，用于总比例数的值基于经验观测的合适的车辆参量 的多级数学联合或者说聚集，所述车辆参量的值在高的合法性和高的可信 度的情况下与车桥上的弹簧滑柱中的承载力损失相互关联。

图3中进行指示底盘的前桥上的潜在承载力损失的识别信号212的生 成。该方法由此可实现探测车辆的桥上的可能承载力损失。在执行全部方 法步骤之后生成的识别信号传送关于在何车桥上确切地存在承载力损失的 信息。

对于需要对于仅一个车桥指示可能承载力损失的情况，仅当对于评价 参量108、110、112、114、116、118、120、122、124、126、128存在预 确定数量的目标-实际偏差时，才进行识别信号212的生成。在图3中所示 的实施形式中，必须是例如16个评价参量中的14个具有其实际值与目标 值200的偏差，由此才会生成一个识别信号212。作为用于识别一个车桥 上的可能承载力损失的评价参量108、110、112、114、116、118、120、 122、124、126、128的合法且可信的目标-实际偏差，所述方法步骤例如包 括：

左前车轮上的弹簧行程(corner FL)<-大偏差(-limit_wide)；

右前车轮上的弹簧行程(corner FR)<-大偏差(-limit_wide)；

左后车轮上的弹簧行程(corner RL)<小偏差(-limit_near)；

右后车轮上的弹簧行程(corner RR)<小偏差(-limit_near)；

全部弹簧行程的和(corner sum)(全部角部)<左前车轮上的弹簧行 程(corner FL)；

全部弹簧行程的和(corner sum)(全部角部)<右前车轮上的弹簧行 程(corner FR)；

弹簧行程的平均值(corner mean value)<-小偏差(-limit_near)；

前桥的侧倾角(roll value FA)<小偏差(-limit_near)；

后桥的侧倾角(roll value RA)<小偏差(-limit_near)；

侧倾角的平均值(roll value mean value)<-小偏差(-limit_near)；

右俯仰角(pitch value R)>大偏差(limit_wide)；

左俯仰角(pitch value L)>大偏差(limit_wide)；

俯仰角的平均值(pitch value mean value)>大偏差(limit_wide)；

绕左前车轮/右后车轮的对角轴线的扭转(diagonal value FLRR)<- 大偏差(-limit_wide)；

绕右前车轮/左后车轮的对角轴线的扭转(diagonal value FRRL)<- 大偏差(-limit_wide)；

绕对角轴线的扭转的平均值<-大偏差(-limit_wide)。

刚才描述的目标-实际偏差对于本发明的实施形式也仅仅是示例性的。

图1、图2和图3中描述的方法步骤有规律地重复。

识别信号212的基于目标-实际比较得到的生成不是立即在第一次超过 或低于临界阈值200时就进行，而是在不中断地存在可自由配置的持续时 间之后确认识别信号212之后才进行。因此，动态行驶特性得到考虑并且 误警报降低。

按照本发明的实施形式，识别信号212构造成用于启动通过合适的测 量仪器直接测量承载力损失的触发信号。例如在空气悬架系统中，可通过 触发信号例如促使压力传感器直接测量空气悬架系统的弹簧滑柱中的压力 空气。

本发明的实施形式的功能可在车辆的控制单元中实施。因此例如方法 步骤的计算循环可集成在控制设备的计算循环中并且与所述计算循环同 步。

作为计算机程序产品的实施形式也是可以的，由此，所述方法可与对 应的车辆类型无关地使用。

参考标号清单

100  左前车轮上的弹簧行程

102  右前车轮上的弹簧行程

104  左后车轮上的弹簧行程

106  右后车轮上的弹簧行程

108  弹簧行程的和

110  弹簧行程的平均值

112  前桥的侧倾角

114  后桥的侧倾角

116  侧倾角的平均值

118  右俯仰角

120  左俯仰角

122  俯仰角的平均值

124  对角轴线，所述对角轴线由左前车轮和右后车轮形成

126  对角轴线，所述对角轴线由右前车轮和左后车轮形成

128  对角线的平均值

200  对应的目标值

202  与对应的目标值的小偏差

204  与对应的目标值的大偏差

206  容差极限

208  目标值与实际值的比例

210  聚集

212  识别信号

214  容差极限的绝对值

400  检查装置

402  处理器

404  存储器

406  模块

408a、408b、408c、408d  用于测量弹簧行程的机构

410a、410b、410c、410d  弹簧滑柱