DE102016211924B4 - Method for controlling the ride height of a vehicle with air springs - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Regelung des Höhenstandes (sist) eines Fahrzeugs, dessen Aufbau zumindest an einer Achse mit Luftfedern gegenüber den Rädern dieser Achse abgestützt ist, wobei situationsabhängig unterschiedliche Anpassungsgeschwindigkeiten des Ist-Höhenstandes (sist) an einen Soll-Höhenstand (ssoll)durch Soll-Ist-Vergleich und Minimierung der Soll-Ist-Abweichung (Δs) bezüglich einer Kenngröße dargestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verfahrgeschwindigkeit (v, vist) des Fahrzeug-Aufbaus gegenüber den Rädern als besagte Kenngröße verwendet wird, wofür in Abhängigkeit einer messbaren Soll-Ist-Abweichung (Δs) des Höhenstands verschiedene Soll-Verfahrgeschwindigkeiten (vsoll) hinterlegt sind und die Regelung derart erfolgt, dass die Differenz (Δv) zwischen der Soll-Verfahrgeschwindigkeit (vsoll) und einer aktuell ermittelten Ist-Verfahrgeschwindigkeit (vist) minimiert wird.Method for regulating the height level (sist) of a vehicle, the structure of which is supported at least on one axle with air springs relative to the wheels of this axle, with different adaptation speeds of the actual height level (sist) to a target height level (ssetpoint) depending on the situation using target-actual -Comparison and minimization of the target-actual deviation (Δs) with respect to a parameter are represented, characterized in that a travel speed (v, vist) of the vehicle body relative to the wheels is used as said parameter, for which purpose depending on a measurable target value Actual deviation (Δs) of the height different target traversing speeds (vsoll) are stored and the control is carried out in such a way that the difference (Δv) between the target traversing speed (vsoll) and a currently determined actual traversing speed (vist) is minimized.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Höhenstandes eines Fahrzeugs, dessen Aufbau zumindest an einer Achse mit Luftfedern gegenüber den Rädern dieser Achse abgestützt ist, wobei situationsabhängig unterschiedliche Anpassungsgeschwindigkeiten des Ist-Höhenstandes an einen Soll-Höhenstand durch Soll-Ist-Vergleich und Minimierung der Soll-Ist-Abweichung bezüglich einer Kenngröße dargestellt werden. Zum Stand der Technik wird neben der
Um den sog. Höhenstand eines Kraftfahrzeugs mit Luftfederung zu variieren, wird der Druck in den Federbälgen der Luftfedern erhöht, wodurch sich der Fahrzeug-Aufbau gegenüber der Fahrbahn bzw. den Rädern anhebt und in Vertikalrichtung von der Fahrbahn weg verfahren wird, oder es wird der Druck in den Luftfedern verringert, wodurch sich der Fahrzeug-Aufbau absenkt und zur Fahrbahn hin verfahren wird. Die sich jeweils ergebende Verfahrgeschwindigkeit des Fahrzeug-Aufbaus (gegenüber der Fahrbahn bzw. den Rädern des Fahrzeugs) unterliegt dabei verschiedenen Einflussfaktoren wie dem Vordruck im Luftfederbalg, einem Gegendruck in einem insbesondere im Falle einer geschlossenen Luftversorgung vorgesehenen Druckluftspeicher, dem Umgebungsdruck und der Umgebungstemperatur sowie zumindest im Falle eines elektromotorisch angetriebenen Kompressors zur Förderung von Luft in die Luftfederbälge auch der aktuellen elektrische Bordnetzspannung des Fahrzeugs. Eine Folge dieser vielen Abhängigkeiten bzw. sich verändernden Einflussgrößen sind über einen längeren Zeitraum betrachtet große Schwankungen der Verfahrgeschwindigkeit, was jedenfalls dann, wenn dies nicht gezielt beeinflussbar ist, unerwünscht ist. Es kann aber auch erwünscht sein, gezielt eine bestimmte Verfahrgeschwindigkeit darzustellen, welche von einer jeweils vorliegenden Randbedingung abhängig ist. Beispielsweise soll eine bspw. durch den aktuellen Fahrzustand wie die Fahrgeschwindigkeit oder die Fahrbahnoberflächen-Beschaffenheit bedingte Veränderung des Höhenstandes des Fahrzeug-Aufbaus über der Fahrbahn relativ schnell erfolgen, während ein Beladungsausgleich, der im Hinblick auf einen trotz unterschiedlicher Beladung des Fahrzeugs möglichst gleichbleibenden Höhenstand durchzuführen ist, langsam und unmerklich erfolgen soll.In order to vary the so-called height of a motor vehicle with air suspension, the pressure in the bellows of the air springs is increased, as a result of which the vehicle body rises relative to the road or the wheels and is moved in the vertical direction away from the road, or it becomes Pressure in the air springs is reduced, causing the vehicle body to lower and move towards the road. The resulting travel speed of the vehicle body (relative to the road or the wheels of the vehicle) is subject to various influencing factors such as the pre-pressure in the air bellows, a counter-pressure in a compressed air reservoir provided in particular in the case of a closed air supply, the ambient pressure and the ambient temperature and at least In the case of an electric motor-driven compressor to pump air into the air suspension bellows, this also includes the vehicle's current electrical system voltage. One consequence of these many dependencies or changing influencing variables is large fluctuations in the traversing speed over a longer period of time, which is undesirable at least if it cannot be specifically influenced. However, it may also be desirable to specifically represent a specific travel speed, which depends on a given boundary condition. For example, a change in the height of the vehicle body above the road, which is caused, for example, by the current driving condition such as the driving speed or the condition of the road surface, should take place relatively quickly, while a load compensation is to be carried out with a view to ensuring that the height remains as constant as possible despite different loads on the vehicle is, should be done slowly and imperceptibly.
In der eingangs genannten
Die Regelgröße ist bei diesem bekannten Stand der Technik der Fahrzeug-Höhenstand, wobei abhängig von aktuellen Randbedingungen zur Erzielung einer entweder höheren oder einer geringeren Regelgeschwindigkeit die besagten Ventile im Hinblick auf einen unterschiedlichen Öffnungsquerschnitt unterschiedlich angesteuert werden.In the one mentioned at the beginning
The controlled variable in this known prior art is the vehicle height, with the valves in question being controlled differently with regard to a different opening cross section depending on the current boundary conditions in order to achieve either a higher or a lower control speed.
Bei diesem bekannten Stand der Technik ergeben sich jedoch mit unterschiedlichen eingangs genannten Einflussfaktoren und insbesondere mit unterschiedlichem Fahrzeuggewicht unterschiedliche sog. Verfahrgeschwindigkeiten, mit denen der Fzg.-Aufbau gegenüber den Fzg.-Rädern (oder der Fahrbahn) angehoben oder abgesenkt wird, was - wie bereits ausgeführt wurde - unerwünscht ist.In this known state of the art, however, with different influencing factors mentioned at the beginning and in particular with different vehicle weights, different so-called traversing speeds arise with which the vehicle body is raised or lowered relative to the vehicle wheels (or the road), which - how has already been carried out - is undesirable.
Hiermit soll daher ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgezeigt werden, mit welchem konkret vorgegebene Verfahrgeschwindigkeiten des Fzg.-Aufbaus gegenüber den Rädern im Falle eines Anhebens oder Absenkens des Aufbaus auch tatsächlich eingehalten werden können (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung). Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich mit den Merkmalen des Anspruchs 1; vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.This is therefore intended to show a method according to the preamble of
Erfindungsgemäß dient die Verfahrgeschwindigkeit des Fzg.-Aufbaus als Regelgröße, d.h. als diejenige Kenngröße, deren Soll-Ist-Abweichung im Regelprozess minimiert werden soll. Es erfolgt also eine Regelung dahingehend, dass sich eine gewünschte Verfahrgeschwindigkeit des Fahrzeug-Aufbaus gegenüber der Fahrbahn oder genauer gegenüber den Rädern des Fahrzeugs ergibt. Diese Höhenstands-Änderung mit einer vorgegebenen Verfahrgeschwindigkeit (= Soll-Verfahrgeschwindigkeit) erfolgt erfindungsgemäß, indem die Ist-Verfahrgeschwindigkeit erfasst wird und die Abweichung zwischen „Ist“ und „Soll“ beispielsweise wie bekannt durch geeignete Ansteuerung von Ventilen, welche die Zufuhr und/oder die Abfuhr von Luft in die Luftfedern und/oder aus den Luftfedern steuern, minimiert wird. Alternativ kann aber auch die Förderleistung eines die Druckluft für die Luftfedern bereitstellenden bzw. Luft in die Luftfedern fördernden Kompressors im Sinne einer Minimierung der Soll-Ist-Abweichung der Verfahrgeschwindigkeit des Fahrzeug-Aufbaus geregelt eingestellt werden.According to the invention, the travel speed of the vehicle body serves as a controlled variable, ie as the parameter whose target-actual deviation is to be minimized in the control process. A regulation is therefore carried out in such a way that a desired travel speed of the vehicle body relative to the road or, more precisely, relative to the wheels of the vehicle results. This height change with a predetermined travel speed (= target travel speed) is carried out according to the invention by detecting the actual travel speed and the deviation between “actual” and “target”, for example as is known, by suitable control of valves which control the supply and/or controlling the removal of air into and/or out of the air springs is minimized. Alternatively, the delivery rate of a compressor that provides the compressed air for the air springs or that conveys air into the air springs can also be adjusted pressors can be set in a controlled manner in order to minimize the target-actual deviation of the travel speed of the vehicle body.
Zwar können dann, wenn die von einem Kompressor angebotene Förderleistung für Luft bzw. allgemein ein Fluid, welche bzw. welches den Luftfedern der Fahrzeug-Radaufhängung (bzw. Radaufhängungen) zugeführt werden kann, geregelt wird und wenn wie üblich für die bspw. vier Luftfedern eines Personenkraftwagens nur ein einziger Kompressor vorgesehen ist, sämtliche Luftfedern nur die gleiche Verfahrgeschwindigkeit (und zwar zunächst, d.h. mit den bislang angegebenen Merkmalen nur im Sinne eines Anhebens des Fahrzeug-Aufbaus) darstellen, jedoch ist dies zumeist auch erwünscht, da der Fahrzeug-Aufbau im Verlauf einer Änderung des Höhenstandes nicht gekippt oder geneigt werden soll, sondern möglichst parallel zur Fahrbahn ausgerichtet seinen Höhenstand (über der Fahrbahn) ändern soll.It is true that when the delivery capacity offered by a compressor for air or generally a fluid, which can be supplied to the air springs of the vehicle wheel suspension (or wheel suspensions), is regulated and when, as usual, for the four air springs, for example In a passenger car, only a single compressor is provided, all air springs only represent the same travel speed (initially, i.e. with the features specified so far only in the sense of raising the vehicle body), but this is usually also desirable, since the vehicle body In the course of a change in height, it should not be tilted or tilted, but should change its height (above the road) as parallel to the road as possible.
Wenn durch geeignete Verlegung von Leitungen des Luftversorgungssystems der Luftfedern und durch geeignetes Schalten von in diesen Leitungen vorgesehen Ventilen der besagte Kompressor auch Luft aus den Luftfedern bzw. aus deren Luftfederbälgen absaugen kann, so kann auch die Abfuhr von Luft aus der Luftfeder analog geregelt werden und damit die Verfahrgeschwindigkeit des Fahrzeug-Aufbaus zur Fahrbahn hin, d.h. beim Absenken gezielt geregelt werden, indem die Saugleistung des Luft aus der Luftfeder absaugenden Kompressors geregelt eingestellt wird. Dies bietet sich insbesondere im Falle einer geschlossenen Luftversorgungsanlage der Luftfedern an. Ein Beispiel einer solchen geschlossenen Luftversorgungsanlage, bei welcher der Kompressor die den Luftfedern zuzuführende Luft insbesondere aus einem Druckluftspeicher entnimmt und alternativ Luft aus den Luftfedern entnimmt und diesem Druckluftspeicher komprimiert zuführt, ist bspw. auch in der eingangs genannten
Wenn der besagte Kompressor von einem Elektromotor angetriebenen wird, so kann zur gewünschten Regelung der Kompressor-Leistung der Elektromotor geeignet und vorzugsweise pulsweitenmoduliert (hinsichtlich zugeführtem elektrischen Strom und/oder angelegter elektrischer Spannung) angesteuert werden. Grundsätzlich ist eine pulsweitenmodulierte Ansteuerung eines Kompressor-Elektromotors in einem Fahrzeug-Luftfedersystem bspw. aus der der eingangs weiterhin genannten
Wenn wie weiterhin vorgeschlagen in einem erfindungsgemäß vorgesehenen elektronischen Regelkreis zur Regelung beispielsweise der Kompressorleistung (und/oder der zeitlichen Durchflussmenge durch die genannten Ventile) ein vorzugsweise fahrzeuggeschwindigkeitsabhängig gefiltertes Messsignal des Ist-Höhenstandes des Fahrzeug-Aufbaus mit dem jeweiligen und bspw. auch fahrsituationsabhängigen Soll-Höhenstand verglichen wird, welcher bspw. in einer elektronischen Steuereinheit hinterlegt sein kann, in welcher auch der soeben genannte Regelkreis implementiert ist, so kann einfach und (aufgrund der fahrzeuggeschwindigkeitsabhängigen Filterung) von Störeinflüssen befreit in Abhängigkeit von dieser Ist-Soll-Differenz des Höhenstandes eine ebenfalls hinterlegte geeignete Soll-Verfahrgeschwindigkeit abgerufen werden. Diese Soll-Verfahrgeschwindigkeit ist erstens richtungsabhängig (d.h. richtungsbehaftet) und beinhaltet somit eine Information darüber, ob der Fzg-Aufbau angehoben oder abgesenkt werden muss und kann zweitens hinsichtlich ihres Betrags von der Größe der genannten Soll-Ist-Differenz des Höhenstandes abhängig sein. Besitzt diese Soll-Ist-Differenz den Wert „Null“, so beträgt der Wert der Soll-Verfahrgeschwindigkeit (jedenfalls theoretisch) ebenfalls „Null“, während sinnvollerweise bei größeren Soll-Ist-Differenzen jedenfalls in einem bestimmten Wertebereich eine höhere Soll-Verfahrgeschwindigkeit vorgegeben ist als bei einer geringeren Soll-Ist-Differenz. Damit kann die Verfahrgeschwindigkeit erstens im Hinblick auf höchste Effizienz sowie zweitens im Hinblick auf ein günstiges Reglerverhalten und eine schnelle Minimierung der Soll-Ist-Differenz (des Höhenstandes) auch von der Größe der Soll-Ist-Abweichung (= Soll-Ist-Differenz = Ist-Soll-Differenz) des Fzg.-Höhenstandes abhängig sein und es werden solche Verfahrgeschwindigkeiten gewählt, mit welchen die Soll-Ist-Differenz minimiert, d.h. der Ist-Höhenstand an den Soll-Höhenstand herangeführt wird. In diesem Zusammenhang können unterschiedliche Soll-Verfahrgeschwindigkeiten auch für unterschiedliche Randbedingungen oder Situationen, so bspw. für verschiedene Fahrzustände, aber auch für einen Beladungsausgleich oder andere Sonderfälle, hinterlegt sein.If, as further suggested, in an electronic control circuit provided according to the invention for regulating, for example, the compressor power (and/or the temporal flow rate through the valves mentioned), a measurement signal, preferably filtered depending on the vehicle speed, of the actual height of the vehicle body with the respective and, for example, also driving situation-dependent target value. If the height level is compared, which can be stored, for example, in an electronic control unit in which the above-mentioned control loop is implemented, it can be done easily and (due to the vehicle speed-dependent filtering) free of interference depending on this actual/target difference in the height level also stored suitable target traversing speed can be called up. This target travel speed is, firstly, direction-dependent (i.e. directional) and therefore contains information about whether the vehicle body needs to be raised or lowered and, secondly, its amount can depend on the size of the specified target-actual difference in height. If this target-actual difference has the value "zero", the value of the target traversing speed is (at least theoretically) also "zero", while it makes sense to specify a higher target traversing speed in a certain range of values for larger target-actual differences than with a smaller target-actual difference. This means that the travel speed can, firstly with a view to maximum efficiency and secondly with a view to favorable controller behavior and a quick minimization of the target-actual difference (the height) also depend on the size of the target-actual deviation (= target-actual difference = Actual-target difference) of the vehicle height can be dependent and such travel speeds are selected with which the target-actual difference is minimized, i.e. the actual height is brought closer to the target height. In this context, different target travel speeds can also be stored for different boundary conditions or situations, for example for different driving states, but also for load compensation or other special cases.
Was den eigentlichen Regler in einem erfindungsgemäßen Regelkreis betrifft, so erhält dieser als Eingangsgrößen eine Information über die Soll-Verfahrgeschwindigkeit und über die Ist-Verfahrgeschwindigkeit, welche an die Soll-Verfahrgeschwindigkeit möglichst gut angenähert werden soll. Um Sprünge in der Vorgabe der Soll-Verfahrgeschwindigkeit zu vermeiden wird vorgeschlagen, den bspw. gemäß vorstehendem Absatz ausgewählten und zeitlich aufeinanderfolgend vorgegebenen Soll-Verfahrgeschwindigkeiten ein geeignetes Filter nachzuschalten und erst ein entsprechend gefiltertes Signal dem Regler zuzuführen. Damit wird ein (unerwünschtes) abruptes Aufregeln oder Abregeln verhindert, so dass damit auch der elektrische Einschaltstrom des elektrischen Kompressor-Antriebs reduziert werden kann.As far as the actual controller in a control circuit according to the invention is concerned, it receives as input variables information about the target traversing speed and the actual traversing speed, which should be as close as possible to the target traversing speed. In order to avoid jumps in the specification of the target traversing speed, it is proposed to connect a suitable filter to the target traversing speeds selected, for example, in accordance with the previous paragraph and specified in succession, and only to supply a correspondingly filtered signal to the controller. This prevents an (undesirable) abrupt increase or decrease, so that the electrical inrush current of the electric compressor drive can also be reduced.
Damit der eigentliche Aktuator-Regler die Ist-Verfahrgeschwindigkeit an die Soll-Verfahrgeschwindigkeit anpassen kann, muss die Ist-Verfahrgeschwindigkeit bekannt sein und es wird vorgeschlagen, diese mittels eines Differenzierglieds aus dem mittels einer geeigneten Sensorik gemessenen Ist-Höhenstand abzuleiten. Dieses abgeleitete Signal wird nochmals geeignet gefiltert, um solche Geschwindigkeitsanteile, welche aus Fahrbahnanregungen stammen, zu eliminieren. Die gefilterte Ist-Geschwindigkeit wird dann ebenso wie die aktuellen Werte für die Regelgröße, d.h. bspw. der dem Antriebsaggregat des Kompressors aktuell zugeführten Antriebsleistung und/oder der Ventil-Ansteuerung, dem Aktuator-Regler zugeführt. Im Falle, dass die Kompressor-Antriebsleistung die Regelgröße ist, steuert der Aktuatorregler idealerweise auch die Ventile, welche die Zufuhr und Abfuhr von Luft in die bzw. aus den luftfedern steuern, geeignet an, derart, dass dann, wenn der Fzg.-Aufbau angehoben werden soll, den Luftfedern Luft zugeführt wird, während dann, wenn der Fzg.-Aufbau abgesenkt werden soll, Luft aus den Luftfedern abgeführt werden kann. Typischerweise erfolgt die Ventilansteuerung dann mit einem für elektrisch geschaltete Ventile geeignetem Stromregler.So that the actual actuator controller can adapt the actual traversing speed to the target traversing speed, the actual traversing speed must be known and it is proposed to derive this using a differentiating element from the actual height measured using a suitable sensor system. This derived signal is again suitably filtered in order to eliminate speed components that come from road excitations. The filtered actual speed, as well as the current values for the controlled variable, i.e. for example the drive power currently supplied to the drive unit of the compressor and/or the valve control, are then supplied to the actuator controller. In the event that the compressor drive power is the controlled variable, the actuator controller ideally also controls the valves, which control the supply and removal of air into and out of the air springs, in such a way that when the vehicle body is to be raised, air is supplied to the air springs, while when the vehicle body is to be lowered, air can be removed from the air springs. Typically, the valve is controlled using a current regulator that is suitable for electrically switched valves.
Weiter insbesondere (aber nicht obligatorisch) auf den Fall Bezug nehmend, dass die Kompressor-Förderleistung (oder -Saugleistung) die Regelgröße ist, so kann die Größe bzw. Intensität des den Luftfedern zugeführten oder aus diesen abgeführten Luftflusses bzw. Luftmassenstromes mit einem eigenständigen Regler reguliert werden, welcher die Kompressorleistung (d.h. die Förderleistung und/oder Saugleistung) geeignet einstellt. Als Eingangsgröße dienen dann die absolute Regelabweichung der Soll- und der Ist-Verfahrgeschwindigkeit sowie bspw. der elektrische Kompressor-Antriebsstrom. Auch hierbei kann Einfluss auf den Einschaltstrom des Kompressor-Antriebs genommen werden, um hohe elektrische Stromspitzen zu vermeiden. Der einzuregelnde Kompressor-Antriebsstrom oder das im Regler ermittelte pulsweitenmodulierte Signal kann noch mit einem Saturier-Glied begrenzt werden. Eine untere Begrenzung, d.h. eine Ansteuerung des Kompressors nur in solchen Fällen, in denen eine Mindest-Luftmenge benötigt wird, hat den Vorteil, dass damit ein Taumeln bzw. ein Nicht-Anlaufen des Kompressors verhindert werden kann. Des Weiteren bietet dies einen energetischen Vorteil, indem bei geringen Regelabweichungen der Kompressor-Antrieb überhaupt nicht angesteuert wird, sondern eine (unterhalb der vorstehend genannten Mindest-Luftmenge bleibende) benötigte geringe Luftmenge bspw. lediglich einem (bereits genannten) Druckspeicher entnommen wird. Gegebenenfalls kann eine geringe Luftmenge auch von einer der mehreren Luftfedern des Fahrzeugs in eine andere Luftfeder überströmen, ohne dass hierfür der Kompressor in Betrieb genommen werden muss. Und insbesondere kann ein geringfügiges Absenken des Fzg.-Aufbaus einfachst durch ein geringes Ausströmen von Luft aus den Luftfedern dargestellt werden, ohne dass der Kompressor hierfür in Betrieb genommen wird.
Es kann die Kompressorleistung aber auch nach oben hin, d.h. praktisch auf eine maximale Luftfördermenge begrenzt werden, was vorteilhafterwiese nicht nur die Akustik verbessert, sondern insbesondere den Energiebedarf einschränkt, indem bspw. auf einen maximalen elektrischen Dauerstrom begrenzt wird. Dieser obere Begrenzungswert kann dabei variabel auf verschiedene Situationen oder Betriebszustände des Fahrzeugs abgestimmt sein oder werden, so bspw. auf dessen elektrische Bordnetzstabilität und/oder auf die Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit.Further in particular (but not obligatory) referring to the case in which the compressor delivery capacity (or suction capacity) is the controlled variable, the size or intensity of the air flow or air mass flow supplied to or removed from the air springs can be controlled with an independent controller be regulated, which adjusts the compressor performance (ie the delivery performance and/or suction performance) appropriately. The absolute control deviation of the target and actual travel speeds as well as, for example, the electric compressor drive current serve as input variables. Here too, the inrush current of the compressor drive can be influenced in order to avoid high electrical current peaks. The compressor drive current to be adjusted or the pulse width modulated signal determined in the controller can still be limited with a saturation element. A lower limit, ie activating the compressor only in cases in which a minimum amount of air is required, has the advantage that it can prevent the compressor from wobbling or not starting. Furthermore, this offers an energetic advantage in that, in the event of small control deviations, the compressor drive is not activated at all, but rather a small amount of air required (which remains below the minimum air quantity mentioned above), for example, is only taken from a pressure accumulator (already mentioned). If necessary, a small amount of air can also flow from one of the vehicle's several air springs into another air spring without the compressor having to be put into operation. And in particular, a slight lowering of the vehicle body can easily be achieved by a slight outflow of air from the air springs, without the compressor being put into operation for this purpose.
However, the compressor output can also be limited upwards, ie practically to a maximum air delivery rate, which advantageously not only improves the acoustics, but in particular limits the energy requirement, for example by limiting it to a maximum continuous electrical current. This upper limit value can be or will be variably tailored to different situations or operating states of the vehicle, for example to its electrical system stability and/or to the vehicle driving speed.
Die beigefügte
Zunächst auf
Aus einer Lookup-Tabelle 2a des Regelkreises wird eine für die Soll-Ist-Höhenstands-Abweichung Δs geeignete Solltrajektorie v(Δs) ermittelt, aus der sich direkt eine mit der Bezugsziffer 2b gekennzeichnete Soll-Verfahrgeschwindigkeit Vsoll ergibt. (Beispiele für die Look-Tabelle 2a zeigen die später erläuterten
Noch beim Regelkreis von
Still in the control circuit of
Weiter wird dem Aktuatorregler 5a für einen erfolgreichen Regelprozess insbesondere die aktuelle dem Antrieb eines Kompressors, mit welchem Luft den Fahrzeug-Luftfedern über die Kompressorleistung regelbar zuführbar ist und aus den Luftfedern durch geregeltes Absaugen abführbar ist, zur Verfügung gestellte elektrische Antriebsleistung mitgeteilt (hier als Kompressorstrom 6b bezeichnet) sowie die den Ventilen des Fahrzeug-Luftfedersystems zugeführte elektrische Leistung (zusammen mit der Kompressorleistung hier als „Ventile-&Kompressorstrom“ 6b bezeichnet) mitgeteilt. Mit diesen aufgelisteten Eingangsgrößen erstellt der Aktuatorregler 5a die mit der Bezugsziffer 5b gekennzeichneten Ausgangssignale oder Ansteuersignale sowohl für den elektrischen Antrieb des Kompressors als auch für die geeignete Ansteuerung der besagten Ventile, welche entweder geschlossen oder geöffnet werden, damit ein vom Kompressor geförderter oder abgesaugter Luftstrom wie gewünscht in die Luftfedern bzw. aus diesen heraus gefördert wird. Diese Ausgangssignale, hier als „PWM Ventile/Kompressor“ 5b bezeichnet, gehen dann an die im Fachjargon sog. Regler-Strecke 6a, die durch das Fahrzeug-Luftfedersystem mit den Luftfedern, deren Ventilen und den Kompressor mit Antrieb gebildet ist. Dabei steht PWM für Pulsweitenmodulation.Furthermore, for a successful control process, the
Nun auf
Im eigentlichen Aktuatorregler 5a wird die dem Kompressor zuzuführende Antriebsleistung und die geeignete Ansteuerung der Ventile des Luftfedersystems getrennt ermittelt, wobei für einen hier sog. und mit der Bezugsziffer 10 gekennzeichneten „Ventilsequenzer inklusiv Stromregler“ eine Soll-Ist-Abweichung zwischen den Eingangsgrößen vsoll' und vist' unerheblich ist, da alleine aus der richtungsbehafteten Soll-Verfahrgeschwindigkeit vsoll' die benötigten Schaltstellungen der einzelnen Ventile ableitbar sind. Der Stromregler unter der Bezugsziffer 10 wird dabei nur benötigt, um die Ventile sicher in ihre jeweils gewünschte Schaltposition zu bringen und in dieser zu halten; hierfür werden diesem auch die Ventilströme mitgeteilt, woraus das Ausgangssignal „PWM Ventile“ abgeleitet wird.In the
Ein sog. und mit der Bezugsziffer 12 gekennzeichneter „Regler inklusive Saturierung“ hingegen, welcher im Sinne eines erfindungsgemäßen Regelprozesses die jeweils benötigte Kompressorleistung betragsmäßig ermittelt, muss die Soll-Ist-Abweichung hinsichtlich der einzuregelnden Größe, nämlich der Verfahrgeschwindigkeit (des Fzg.-Aufbaus gegenüber den Rädern oder der Fahrbahn) kennen, weshalb zunächst die mit der Bezugsziffer 9 gekennzeichnete Soll-Ist-Differenz Δv der Verfahrgeschwindigkeit als Differenz der Soll-Verfahrgeschwindigkeit vsoll' und der Ist-Verfahrgeschwindigkeit vist' gebildet wird. Von dieser wird für die Ermittlung der Kompressorleistung lediglich der Absolutbetrag benötigt, weshalb die Soll-Ist-Differenz Δv einem Betragsbildner 11a zugeführt wird, dessen Ausgang als für den nächsten Schritt im Regelprozess die gewünschte herzustellende Verfahrgeschwindigkeit v (mit der Bezugsziffer 11b gekennzeichnet) ist, welche mit zu erbringender Kompressorleistung erzeugt werden soll. Unter Berücksichtigung der aktuellen Kompressorleistung (als „Kompressorstrom“ bezeichnet) kann der Regler 12 inklusive Saturierung dann den Antrieb des Kompressors geeignet - und wie vor der Figurenbeschreibung ausführlich beschrieben - mit dem Ausgangssignal „PWM Kompressor“ ansteuern.A so-called “controller including saturation” marked with the
Nun auf die
Im Bereich sehr geringer Höhenstand-Soll-Ist-Abweichungen Δs kann aber auch überhaupt keine Veränderung veranlasst werden, d.h. eine Soll-Verfahrgeschwindigkeit Vsoll vom Wert „Null“ vorgesehen sein, wie
However, in the area of very small height-target-actual deviations Δs, no change at all can be initiated, ie a target traversing speed V of the value “zero” should be provided, as
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10330432A1 (en) | 2003-07-04 | 2005-02-10 | Continental Aktiengesellschaft | Method for height adjustment for a vehicle |
EP1744914B1 (en) | 2004-04-29 | 2011-05-25 | Continental Teves AG & Co. oHG | Installation for controlling closed level for a motor vehicle |
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