[发明专利]汽车车身的至少一种运动状态的确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车车身的至少一种运动状态的确定方法，该汽车具有 至少一个通过车轮悬架弹性支承在车身上的车轮，其中该车轮的弹性跳 动借助行程传感器或角度传感器进行测定，而该车轮的弹性跳动速度则 通过车轮的弹跳的时间微分来确定。此外，本发明涉及一种汽车，该汽 车带有一个车身、至少一个通过车轮悬架弹性支承在该车身上的车轮、 至少一个加速度传感器、至少一个布置在车轮悬架内的用以探测该车轮 的弹跳的行程传感器或角度传感器和一个串联该行程传感器或角度传 感器的微分器。本发明还涉及实施上述方法的汽车的使用。

背景技术

用测量技术确定汽车车身和底盘的运动自由度的传感系统可按不 同的方式来实现，其中确定运动自由度例如按下列方式进行：

-通过运行时间的测量即借助一个布置在车轮悬架和/或车身范 围内的传感系统测定电磁波并通过对一个相应物体的运行时 间测量确定相应的相对距离。原则上，所有的量都可相对于一 个规定的参考系-也可从时间导出-。这种技术大体上可用来 探测车身相对于道路表面或相对于地球表面上一个指定的卫 星位置的动态距离。通过多个传感器的适当布置也可是诸如摆 动和颠簸之类的其他运动自由度相对于对应的物体。在垂直的 动态车身调节时，按全球定位系统原理进行车身的定位一般由 于精度要求和可用性要求现在看来是不现实的。而汽车侧的光 电传感系统则很昂贵并因而较早用于测量技术提出的任务。

-通过相对位移测量即借助一个布置在车轮悬架和/或车身范围 内的传感器系统通过磁或电的工作原理来确定一个发送元件 和传感器之间的相对位置，发送器和传感器安装在其位置在车 轮悬架和/或车身的相互变化的部件上。由于例如在车轮悬架 的弹跳运动时在这些部件之间产生与弹跳行程成比例的可复 制的位置变化，所以传感器的测量值被用于这些量的测量技术 的确定。可能的原理是磁阻式传感器、霍耳传感器、电感式或 电阻式传感器。

-通过加速度测量即借助于地震敏感的传感器系统来表示一个 与传感器的加速度成比例的输出信号。这个方案例如在汽车车 身上实施。加速度是一个相对于固定惯性系统例如地球中心的 绝对值。通过简单的时间积分可确定绝对速度，通过再次积分 即可确定绝对位置。特别是后者由于带有错误的传感器信号通 常只有付出高昂代价在使用特殊滤波技术的情况下才有可能。 原则上，通过传感器的很小的地震质量进行高频率的大的加速 度的探测要比低频运动的探测容易。在不同的部件上使用多个 传感器的情况下，也可实现在规定方向内部件之间的相对加速 度和相对速度的计算。传感器本身由于其动作原理对其轴位置 的静态和动态变化是非常敏感的-但在相应配置和分析算法 的情况下，传感器对重力场的这种方向依赖性也可用来确定在 空间中的速度位置。

上述原理既可用于确定汽车的初始运动状态，又可用于确定被动和 /或主动的底盘受力部件的相应状态。

EP 1424225A2例如提出了汽车的车轮悬架的拉杆轴承，该轴承 具有至少一个布置在轴承内和轴承上的传感器，该传感器探测通过该轴 承相互连接的汽车零件的相对运动。特别是这个轴承可用来测量汽车的 水平面。

DE 10333997A1提出了带一个车身和至少一个车轮的农用汽车的 传感器系统，该传感器系统包括一个水平传感器用以测量至少一个车轮 相对于车身的相对位置。该水平传感器具有布置在一个外壳中的电子器 件，在该外壳中至少设置有一个加速度传感器。此外，还提出了带有一 个车身和四个车轮的农用汽车。其中在这些车轮的至少三个车轮和车身 之间各设置一个这样的传感器系统。

US 6847874B2提出了汽车的可调减震器的减震强度的控制方法， 其中，汽车一个车轮和车身之间的距离在使用距离传感器的情况下进行 测定，并从由这些传感器提供的距离传感器信号中形成一个差值。从距 离传感器信号的差值中通过一个固定的时间差确定减震速度信号，从而 确定减震速度。然后根据减震速度控制减震强度。使用一个高通滤波器 来滤除距离信号中低于2赫兹的低频分量。此外，距离传感器信号通过 一个低通滤波器滤波，其输出信号用来计算减震速度。作为传感器可用 水准调节的或空气弹簧的现有传感器，其中优先确定每个车轮的减震速 度。汽车车身的速度可借助一个安装其上的加速度传感器进行探测。另 一办法是，汽车车身的减震速度从带有滤出的车轮速度分量的减震速度 信号中确定。