DE102007051214A1 - Einrichtung, Verfahren oder Regelungssystemkomponente zur Ermittlung der Geschwindigkeit aus einem Wegsignal - Google Patents

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Abstract

Überlicherweise wird man versuchen, den Regler (51 bis 54) des Systems der Art aufzubauen, dass mit seiner Hilfe alle ins Auge gefassten Ziele möglichst gut erreicht werden. Nachteilig dabei ist allerdings, dass der Aufbau des Reglers (51 bis 54) hierdurch sehr aufwändig und kompliziert werden kann und die Handhabung seiner Einstellungen wenig transparent ist, da die einzelnen Einstellungen gegenseitig Auswirkungen aufeinander haben. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung, ein Verfahren oder Regelsystemkomponente anzugeben, (zusätzliche) Komponenten im Filterdesign zu integrieren und auf diese Weise das Systemverhalten zu beeinflussen. Somit können unerwünschte Regelungsziele in übersichtlicher Weise eingestellt werden, wobei der Aufbau des Reglers möglichst einfach und unverändert beibehalten werden soll. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Differenzierer (61) und mindestens ein Filter (62, 63, 64) oder ein kombiniertes Differenzierer-Filter (60) verwendet wird, wobei die Filter (62, 63, 64) derart gestaltet sind, dass Systemeigenschaften (z. B. hinsichtlich Übertragungsverhalten, Hysterese und/oder Totzeit) und/oder Systemrandbedingungen nachgeschalteter Regelkreiselemente (51 bis 54) inkl. des Aktors und der Strecke im Filterdesign berücksichtigt werden. Die Erfindung besteht im Prinzip also darin, Komponenten zur Beeinflussung des Gesamtsystemverhltens im Filterdesign zu integrieren. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, zumindest ...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, Verfahren oder Regelungssystemkomponente aus einem Wegsignal insbesondere für die vertikale Relativ-Bewegungsrichtung des Dämpfers eines Fahrzeugs
  • Die Lage und die Bewegung eines allgemeinen Körpers im Raum wird allgemein über drei Achsen eines (räumlichen kartesischen) Koordinatensystems beschrieben: Längsachse (auch Rollachse, Kürzel x), Querachse (Nickachse, Kürzel y) und Hochachse (Gierachse, Kürzel z), s. a. 1. Unter einer vertikalen Bewegung soll die Bewegung in Richtung der z-Achse verstanden werden.
  • Bei Fahrzeugen werden zur Bestimmung der Vertikalbewegungen meist Beschleunigungssensoren zur Detektion sowohl der Aufbau- als auch der Radbewegung eingesetzt und Wegsensoren/Drehwinkelsensoren zur Bestimmung der Relativbewegung zwischen Aufbau und Rad. Aus den Sensorgrößen können dann in nachfolgenden Berechnungsverfahren die Geschwindigkeitsgrößen über Integratoren oder Differenzierer bestimmt werden oder aber auch berechnet werden über mathematische Verfahren der Integral- oder der Differentialrechnung.
  • Für den Einsatz von Regelungen werden meist Signale z. B. in der Form von Weg-, Beschleunigungs- und auch Geschwindigkeitsgrößen benötigt. Die Regelung von elektronischen Stoßdämpfern basiert häufig auf der Verwendung von Geschwindigkeiten des Aufbaus und des Rads oder der Relativgeschwindigkeit zwischen diesen Körpern beziehungsweise der Relativgeschwindigkeit des Dämpfers.
  • Bei der Geschwindigkeitsmessung wird mit Hilfe einer technischen Einrichtung bestimmt, welchen Weg ein Objekt innerhalb einer festgelegten Zeit zurückgelegt hat bzw. welche Zeit ein Objekt für die Zurücklegung des Weges benötigt hat.
  • Filter dienen zur Veränderung der Amplituden von elektrischen Signalen abhängig von ihrer Frequenz. Beispielsweise können Signalanteile, die die weitere Verarbeitung stören, abgeschwächt werden. Filter im klassischen Sinne, wie Tief- oder Hochpass, verändern den Fre quenzgang. Schaltungen und Verfahren, die komplexere Eigenschaften wie Phasenlage, Impedanz und Rauschanteile verändern, werden auch unter dem Begriff Filter zusammengefasst.
  • Die theoretischen Standardfälle des Selektionsverhaltens eines Filters sind: Ein Tiefpassfilter schwächt die hohen Frequenzen bis zu einer Grenzfrequenz und lässt alle tieferen Frequenzen praktisch ohne Abschwächung (Verstärkung = 1) passieren.
  • Anwendung findet dieser "Tiefpass" z. B. zur Rauschunterdrückung. Ein Hochpassfilter schwächt die tiefen Frequenzen bis zu einer Grenzfrequenz, während alle höheren Frequenzen (mit der Verstärkung 1) durchgelassen werden. Mit diesem "Hochpass" lässt sich langsames Driften im Signalunterdrücken. Ein Bandpassfilter schwächt alle Frequenzen außerhalb eines Frequenzintervalls ab, das durch zwei Grenzfrequenzen festgelegt ist. Amplituden- oder frequenzmodulierte Signale tragen den Hauptanteil ihrer Information in einem begrenzten Frequenzband. Ein Bandpass lässt diesen Anteil aus Frequenzgemischen passieren und sperrt die Anteile unterhalb und oberhalb der Grenzfrequenzen. Ein Bandstoppfilter stellt die Umkehrung des Bandfilters dar. Ein Allpassfilter lässt alle Frequenzen bei gleicher Verstärkung zum Ausgang durch. Der Idealfall einer rechteckigen bzw. stufenförmigen Übertragungsfunktion lässt sich in der Praxis allerdings nicht erreichen.
  • Bei einem linearen Filter sind die Eigenschaften der Filterung unabhängig vom Signalpegel. Das Signal wird nicht verzerrt. Wenn man das Eingangssignal für eine bestimmte Frequenz um einen Faktor a vergrößert, so ist auch das Ausgangssignal für diese Frequenz entsprechend vergrößert. Die Form des Signals wird dabei nicht grundlegend verändert. Tiefpass, Hochpass, Bandpass, Bandsperre und Allpass werden als lineare Filter bezeichnet. Es gibt aber auch wesentlich komplexere lineare Filter.
  • In dem Gegenstand der Erfindung finden Elemente eines Regelkreises Verwendung. Ein Regelkreis ist ein rückgekoppeltes System bestehend mindestens aus einer Strecke, einem Regler und einer Rückführung. Regelkreise werden verwendet, wenn das Verhalten der Regelstrecke nicht den Anforderungen genügt, wobei der Regler so zu entwerfen ist, dass der Regelkreis das gewünschte Verhalten annimmt. Die sich der Bewegung des Fahrzeugs entgegenstellende Dämpfkraft kann z. B. entsprechend der Systemzustände so gewählt werden, dass sich entsprechend Komfort und/oder Sportlichkeit ergibt. Im Komfortzustand ist beispielsweise die Sollgröße der Aufbaugeschwindigkeit Null.
  • Der einfache Standardregelkreis in 10 besteht aus einer Strecke, einem Regler und einer negativen Rückkopplung der des Regelgröße, d. h. des Istwerts, auf den Regler. Die Regeldifferenz, wird aus der Differenz zwischen Sollwert (Führungsgröße) und Regelgröße berechnet. Die Stellgröße wirkt auf die Strecke und damit auf die Regelgröße. Die Störgröße bewirkt eine (ungewünschte) Veränderung der Regelgröße, die kompensiert werden muss.
  • In 11 ist ein erweiterter Regelkreis beschrieben mit den zusätzlichen Elementen Stellglied und Messglied. Im Beispiel der Dämpferregelung setzt sich die Stelleinrichtung bzw. das Stellglied zusammen aus einer elektronischen Komponente, dem Stromregler auf dem Steuergerät mit einer unterlagerten (Zweipunkt-)Stromregelung, und einer elektro-hydraulischen Komponente, dem elektrisch ansteuerbaren Ventil des Stoßdämpfers. In den nachfolgenden Ausführungen sollen diese jedoch nicht weiter betracht werden. Sie werden als ideal angenommen bzw. ihr Einfluss wird vernachlässigt. Somit stimmt idealisiert der Reglerausgang, der auch Steuergröße bezeichnet wird, mit der Stellgröße überein oder ist zu dieser zumindest proportional.
  • Der Dämpfer als Aktorelement der Strecke hat als Eingangsgröße die Relativgeschwindigkeit, als Ausgangsgröße die Dämpferkraft und als Stellgröße den Strom. Wenn davon gesprochen wird, dass die Reglerausgangsgröße mit der Stellgröße übereinstimmen soll, ist gemeint, dass die Stromgrößen übereinstimmen sollen. Die für die Ansteuerung verwendete Umsetzung der Stromgröße z. B. in ein PWM-Signal wird hierbei nicht betrachtet.
  • Bei der Entwicklung eines Konzeptes für ein Regelungssystem werden bestimmte Ziele und Strategien festgelegt, um diese Ziele zu erreichen. Um zum Beispiel die Bewegung des Aufbaus eines Fahrzeugs zu dämpfen, kann man das Ziel festlegen, dass die auf den Aufbau wirkende Kraft durch entsprechende Gegenkräfte aufgehoben oder minimiert werden soll. Da die von einem Dämpfer oder semi-aktiven Dämpfer ausgeübten Kräfte von der Relativgeschwindigkeit des Kolbens im Dämpfer abhängen, hängt in diesem Fall das Eingangssignal des Regelungssystems von der Relativgeschwindigkeit des Dämpfers ab. Hat man dagegen das Ziel, dass das Regelungssystem die (vertikale) Geschwindigkeit des Aufbaus herunter regeln soll, so hängt das Eingangssignal des Regelungssystems von der vertikalen Geschwindigkeit des Aufbaus ab. Verfolgt man das Ziel, die von der Bewegung des Rades auf den Aufbau zu übertragenden Kräfte möglichst gering zuhalten, so wird man den steuerbaren Dämpfer beim Auftreten dieser Kräfte möglichst weich einstellen, um diese Kräfte möglichst nicht über den Dämpfer auf den Aufbau zu übertragen. Entsprechendes gilt beim plötzlichen Auftreten von Hindernissen auf der Straße. Auch in diesem Fall soll der Dämpfer weich eingestellt bleiben, um diese Kräfte möglichst vom Aufbau fern zu halten.
  • Üblicherweise wird man versuchen, den Regler des Systems derart aufzubauen, dass mit seiner Hilfe die ins Auge gefassten Ziele möglichst gut erreicht werden. Nachteilig dabei ist allerdings, dass der Aufbau des Reglers hierdurch sehr aufwändig und kompliziert wird und die Handhabung seiner Einstellungen wenig transparent ist, da die einzelnen Einstellungen gegenseitig Auswirkungen aufeinander haben.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung, Verfahren oder Regelungssystem anzugeben, mit welcher die erwünschten Regelungsziele in übersichtlicher Weise eingestellt werden können, wobei der Aufbau des Reglers möglichst einfach und unverändert beibehalten werden soll. Zugleich soll der Gegenstand der Erfindung geeignet sein die Relativgeschwindigkeit zwischen Aufbau und Rad bestimmen zu können.
  • Die Bestimmung der Relativgeschwindigkeit vrel (oder vD) eines Dämpfers ist wesentlich für die Bestimmung der durch den Dämpfer zwischen Aufbau und Rad ausgeübten Kraft, da diese Kraft im wesentlichen von der Relativgeschwindigkeit des Dämpfers abhängt. An sich stehen für die Bestimmung von Geschwindigkeiten eine erhebliche Anzahl unterschiedlicher Typen von Sensoren zur Verfügung. Diese Sensoren sind allerdings aus wirtschaftlichen (Kosten) und technischen (Platz, Machbarkeit) Gründen in der Regel für die Bestimmung der Relativgeschwindigkeit eines Dämpfers nicht geeignet. Andererseits besitzen Fahrzeuge in der Regel Sensoren zur Bestimmung des Abstandes zwischen Rad und Aufbau, wie Sie beispielsweise für die Niveau-Regelung benötigt werden. Es bietet sich daher an, derartige Weg-Sensoren für die Bestimmung der Relativgeschwindigkeit des Dämpfers mit auszunutzen. Hierbei ergeben sich allerdings eine Reihe von Schwierigkeiten, wenn von dem gemessenen Weg strecken auf die Relativgeschwindigkeit des Dämpfers geschlossen werden soll.
  • Um beste Messergebnisse zu erzielen müsste der Weg-Sensor direkt an den jeweiligen Dämpfer angeordnet sein. Da dies aus den genannten Gründen aber nicht möglich ist, müssen die Ergebnisse des entfernt angeordneten Sensors auf die Lage des Dämpfers umgerechnet werden. Hierbei sind aber nicht nur die geometrischen Verhältnisse zu berücksichtigen sondern auch die Tatsache, dass auf der Strecke zwischen dem Messort und dem Dämpfer viele Nichtlinearitäten und Zeitelemente wie beispielsweise elastische Dämpferlager, Achsenelastizitäten, auftreten, die bei der Bewertung der Relativgeschwindigkeit des Dämpfers zu berücksichtigen sind. Entsprechendes gilt für den Aufbau des Dämpfers selbst, der ebenfalls in gewissem Umfang elastisch ist, so dass die Kraft, die der Dämpfer aufbringt, erst nach einer Totzeit und Zeitverzögerungen auftritt. Bei einer genaueren Bestimmung der durch den Dämpfer ausgeübten Kraft ist es daher notwendig das Zeitverhalten des Dämpfers zu berücksichtigen, da ja die Geschwindigkeit des Dämpfers sich geändert haben wird, wenn der Dämpfer schließlich auf die errechnete Stellgröße reagiert.
  • Zusammenfassend kann gesagt werden, dass im vorliegenden Fall die optimaler Einstellung eines Reglers theoretisch zwar denkbar, in der Praxis aber recht komplizierte und unübersichtlich ist, da die einzelnen einzustellenden Größen zum Teil miteinander korrelieren.
  • Die Aufgabe wird durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches ergebenden Merkmale gelöst. Die Erfindung besteht im Prinzip also darin, Komponenten zur Beeinflussung des Gesamtsystemverhaltens im Filterdesign zu integrieren. Diesbezüglich ist es auch möglich zumindest einen Teil der Signalverarbeitung aus dem Regler herauszunehmen und in eine Vorverarbeitung der Signale zu verlagern, um den Regler nicht mit Aufgaben der Signalverarbeitung zu überfrachten. Durch diese Entkopplung der Signalverarbeitung erhält der Regler einen vergleichsweise einfachen Aufbau und das Regelungssystem wird erheblich übersichtlicher und lässt sich einfacher an unterschiedliche Umgebungen anpassen.
  • Bei der Lösung der Aufgabe macht sich die Erfindung die Tatsache zu Nutze, dass die Bewegungen der einzelnen Baugruppen, die miteinander wirken und deren Bewegungen durch das Regelungssystem unterschiedlich behandelt werden sollen, in der Regel sich durch unterschiedliche Frequenzen, Amplituden und Phasen voneinander unterscheiden. Die vorliegende Erfindung nutzt daher auf diese Parameter reagierende Filter, um die Eingangssignale entsprechend den Regelungszielen zu bearbeiten, bevor sie zu dem Eingang des Reglers gelangen. Durch diese Maßnahmen sind die Eingangssignale schon weitgehend an die Regelungsziele angepasst und lassen daher eine sehr viel empfindlichere Einstellung und Wirkung des Reglers zu, da er nicht durch Signale belastet wird, die das System praktisch nicht verwirklichen kann oder verwirklichen soll.
  • Der Gegenstand des Hauptanspruches ist daraufhin zugeschnitten, dass das Eingangssignal zusätzlich differenziert werden soll. Eine Differentiation ist beispielsweise erforderlich, wenn der Sensor ein Signal ausgibt, welches erst durch Differenzierung beziehungsweise Ableitung dem gewünschten Eingangssignal entspricht. So sind beispielsweise Sensoren für die Messung von Wegen im Handel preiswert erhältlich. Will man dagegen als Eingangssignal die Geschwindigkeit eines Körpers angeben, so muss das Ausgangssignal dieses Sensors erst differenziert werden. Bei dieser Fallgestaltung ist daher günstig, wenn ein Differenzierer gleichzeitig mit in die Vorverarbeitung aufgenommen wird. Für die Erfindung zwingend ist dies nicht. So kann beispielsweise es auch notwendig sein, das Eingangssignal zu integrieren oder das Eingangssignal kann direkt bearbeitet werden, ohne dass es vorher integriert oder differenziert werden muss. In diesem Falle kann der in dem Hauptanspruch aufgeführte Differenzierer entfallen ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Für die Erfindung besonders wichtig ist daher, dass für die Bearbeitung der Eingangssignale des Reglers wesentliche Elemente in eine Vorverarbeitung verlegt werden, welche mit Filtern versehen ist. Das gilt insbesondere für Regelungssysteme zur Regelung der Dämpfung eines Fahrzeugs über die Relativgeschwindigkeit des Dämpfers.
  • Zu den im Hauptanspruch angegebenen Baugruppen ist folgendes zu sagen: Ein Differential beschreibt die Änderung einer Funktion im Bereich eines Messpunktes und bildet somit die Ableitung dieser Funktion. So beschreibt beispielsweise die Geschwindigkeit die innerhalb bestimmter Zeitabschnitte zurückgelegten Wegstrecken. Integratoren und Differenzierer können nicht nur in Form von Hardware, z. B. über frequenzabhängige Bauteile wie Operationsverstärker (s. 2) wirksam sein sondern auch in Form von Software über mathematischen Funktionen abgebildet werden.
  • Schaltungen und Verfahren, die komplexere Eigenschaften wie Frequenzgang (Amplituden- und Phasenlage), Impedanz und Rauschanteile verändern, werden unter dem Begriff Filter zusammengefasst. Ein Beispiel für eine hardwaremäßige Ausführung ist in 3A und 3B angegeben. Der eigentliche Differenzierer wird als Stand der Technik vorausgesetzt.
  • Vorgeschlagen wird, die Verfahren zur Signalaufbereitung in Form von Filterstrukturen zu realisieren. Für eine Ermittlung eines Geschwindigkeitssignals aus einem Wegsignal bestehen nun verschiedene Möglichkeiten, Filter und Differenzierer miteinander zu koppeln, soweit ein Differenzierer überhaupt benötigt wird. Zum einen kann ein Kombinations-Differenzierer-Filter verwendet werden, zum anderen kann der Differenzierer durch vorgeschaltete und/oder nachgeschaltete Filterstrukturen ergänzt werden. Ebenfalls ist es möglich, Umrechnungen, wie beispielsweise Koordinatentransformationen (polare Koordinaten in kartesische Koordinaten und so weiter), in diese Gesamtstruktur einzubinden.
  • Die in dem Hauptanspruch aufgeführten Baugruppen können das Eingangssignal in vielfältiger Weise beeinflussen. So kann beispielsweise ein bestimmtes Frequenzband des Eingangssignals heraus gefiltert oder die betreffenden Amplituden geschwächt werden, wodurch sich das Übertragungsverhalten ändert. Es kann aber auch die Phasenlage des Signals oder eines abgeleiteten Signals verändert und damit der Beginn des Signals vorverlegt oder auf einen späteren Zeitpunkt verschoben werden.
  • Gemäß der Merkmalskombination nach Anspruch 2 ist die vorliegende Erfindung hervorragend geeignet, um das Regelungssystem und damit den nachgeschalteten Regler in einfacher Weise an Kundenwünsche anzupassen. Soll zum Beispiel bei einer geregelten Dämpfung das System an eine sportliche Fahrweise angepasst werden, so wird man den einstellbaren Dämpfer schon bei niedrigeren Amplituden härter einstellen. Auf diese Weise wird zwar die Bewegung des Aufbaus stärker gedämpft, gleichzeitig sind aber auch die von der Straße auf den Aufbau ausgeübten Kräfte stärker spürbar. Umgekehrt soll bei einem an eine komfortable Fahrweise angepassten System der Dämpfer erst bei größeren Amplituden härter, und damit stärker dämpfend, eingestellt werden. Dies kann man mittels der Erfindung in einfacher Weise dadurch erreichen, dass man in den betreffenden Frequenzbereichen die Höhe der Amplituden abschwächt.
  • Entsprechend der Merkmalskombination nach Anspruch 3 können spezifische Eigenschaften und Regleranforderungen in den vorverarbeitenden Filter-Block verlegt werden. So ist es beispielsweise eine Anforderung an den Regler, sehr hohe Frequenzen stark abzuschwächen, da diese von dem nachgeschalteten Dämpfer als Aktor ohnedies nicht gestellt werden können.
  • Eine spezifische, weiter unten auch im Zusammenhang mit Anspruch 6 behandelte Eigenschaft des mittels eines Geschwindigkeitssignals angesteuerten Reglers ist es, dass bei einem sich nur sehr langsam ändernden Wegsignal sich nur verschwindend geringe und/oder stationärer Geschwindigkeitssignale durch die Differenzierung ergeben, die von dem Dämpfer als Aktor entweder nicht gestellt werden können oder gestellt werden sollen, da ein semi aktiver Dämpfer bei einer sehr niedrigen Relativgeschwindigkeit sowieso kaum Kräfte auszuüben vermag. Das ändert nichts daran, dass derartige gemessene stationäre Wegstrecken zum Beispiel für die Niveauregelung sehr wichtig sind, zum Beispiel für die Gewichtsverteilung auf die Achsen bei Bergfahrt. Diese beispielhaften Fallgestaltungen können somit zu unerwünschten Einstellungen des Dämpfers führen und sind durch entsprechende Ausgestaltungen der Filter schon im Vorfeld zu eliminieren, ohne dass sie eine Wirkung auf den Regler ausüben und diesen gegenüber gewünschtem Regelungsverhalten unempfindlicher machen.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung beschreibt Anspruch 4 Parameter, mit deren Hilfe Teile des Eingangssignals eliminiert werden können, welche durch den Aktor beziehungsweise Dämpfer des nachgeschalteten Regelungssystems ohnedies nicht bedient werden können und die den Regler nur belasten. Dabei kann es sich zum Beispiel um hohe Frequenzen handeln, für die der Dämpfer zu träge reagiert. Weiterhin können stationäre oder quasi-stationäre Signale eliminiert werden, da ein nicht aktiver oder semi-aktive Dämpfer nur dann Kräfte aufbringen kann, wenn der Dämpfer eine Relativgeschwindigkeit hat. Weiterhin sind Signale zu vermeiden, welche den Dämpfer an die Grenze seiner Belastbarkeit bringen und somit beschädigen können.
  • Sehr hilfreich ist die Verwendung der Merkmale nach Anspruch 5. Der Vorteil besteht darin, dass die in einem erwünschten Frequenzbereich liegenden Signale in ihrer Phase derart verschoben werden können, dass der Zeitpunkt des Beginns und/oder des Endes der Wirkung dieses Signals im Regler eingestellt werden kann.
  • Will man bei einer Dämpfungsregelung des Aufbaus eines Fahrzeugs die Bewegung des Aufbaus dämpfen, so empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskombination nach Anspruch 7 anzuwenden. Dabei wird vorausgesetzt, dass in den anderen Frequenzbereichen relevante Bewegungen anderer Baugruppen nicht oder weniger gedämpft werden sollen. Der Grundgedanke dabei ist, dass die in den Dämpfer eingebrachte und zu Eigenschwingungen des Dämpfers beziehungsweise Aktors führende Energie durch eine härtere Einstellung des Dämpfers gedämpft werden soll.
  • Um wie weiter oben beschriebenen Zeitverzögerungen oder Totzeiten ausgleichen zu können empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmale nach Anspruch 8 anzuwenden. Durch die Filter wird damit bewirkt, dass die aus den differenzierten Weg-Signalen abgeleiteten Geschwindigkeitssignale in ihrer Phase vorverlegt werden, sodass die zeitliche Übereinstimmung der Relativgeschwindigkeit des Dämpfers und dem das Stellglied ansteuernden Steuersignal des Reglers verbessert wird.
  • Gemäß der Merkmalskombination nach Anspruch 9 empfiehlt es sich nicht nur eine definierbare Phasenkorrektur auszuführen sondern statt dessen oder zusätzlich eine Amplituden-Korrektur zu bewirken, wodurch das abgeleitete Geschwindigkeitssignal in geeigneter Weise zeitlich versetzt einsetzt und in seiner Amplitude derart korrigiert ist, dass Nichtlinearitäten und/oder Zeitverzüge aufgrund des Messverfahrens oder des Verhaltens des Dämpfers in ihren Auswirkungen minimiert werden.
  • Ein für die Weiterbildung der Erfindung sehr wichtiges Merkmal besteht entsprechend Anspruch 10 darin, bestimmte Frequenzbereiche zu eliminieren oder zumindest doch hinsichtlich der Hohe ihrer Amplituden stark zu mindern. Der Grundgedanke dabei ist, dass Frequenzen von dem Dämpfer fern gehalten werden sollen, die er ohnedies nicht stellen kann oder soll. Dies gilt beispielsweise gemäß Anspruch 11 für hohe Frequenzen, die weit über den Eigenfrequenzen des Dämpfers liegen oder für Motorschwingungen.
  • Vielfach ist es schwierig bestimmte Frequenzbänder stark zu dämpfen ohne gleichzeitig die Phasenlage der hinsichtlich der Frequenzen benachbarten Bereiche erheblich zu ändern. In diesem Fall empfiehlt sich der Einsatz der Merkmale nach Anspruch 12, was gemäß Anspruch 13 insbesondere für den Frequenzbereich der Rauschfrequenzen und Störfrequenzen gilt. Der Vorteil, Nullstellen oder Unendlichkeitsstellen zu verwenden liegt darin, dass hierdurch benachbarte Frequenzbereiche in ihrer Phasenlage weniger beeinflusst werden.
  • Da Störungen in der Regel nicht vermeidbar sind, ist ihr Einfluss aber zumindest so schwach wie möglich zu gestalten. Daher soll nur eine zeitlich kurze und vom Betrag her geringe Störabweichung möglich sein. Bei der Verwendung bei geregelten Dämpfern führt beispielsweise die Straßenbeschaffenheit zu Störungen, so dass z. B. der Einfluss eines Schlaglochs zeitlich begrenzt ausfällt.
  • Gemäß der Merkmalskombination nach Anspruch 15 ist auch die Koordinatentransformation mit in die Vorverarbeitung der Regeleinrichtung innerhalb der Filter integriert. Auf diese Weise können beispielsweise vorab in polare Koordinaten gemessene Wege zwischen Aufbau und Rad in Wege beziehungsweise Geschwindigkeiten des Dämpfers umgerechnet werden, die sich auf kartesische Koordinaten beziehen.
  • Die Ansprüche 15 und 16 beziehen sich in Weiterbildung der Erfindung auf eine wesentliche Anwendung der Erfindung, mit deren Hilfe über semi-aktive Dämpfer die Bewegung des Aufbaus eines Fahrzeugs geregelt wird.
  • Zusätzliche vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung lässt sich wie nachfolgend beschrieben zusammenfassen.
  • Meist ist die direkte Ermittlung der vertikalen Geschwindigkeiten insbesondere der Relativgeschwindigkeit zwischen Aufbau und Rad über die Differenzierung der Wegsignale als Eingangsgröße für eine Regelung nur suboptimal geeignet.
  • Es wird daher nachfolgend vorgeschlagen, ein Verfahren zur Signalaufbereitung zu integrieren, um so sowohl Anforderungen an den Regler als auch Streckeneigenschaften und daraus resultierende Ungenauigkeiten und Störungen bereits in das Eingangssignal zu integrieren. Dies kann wie folgt aussehen:
    Im Regler sollte der Stellbereich des Aktors berücksichtigt werden. Verwendet man beispielsweise elektronisch geregelte Stoßdämpfer, so können diese nur dynamisch und nicht stationär oder quasistationär arbeiten, d. h. es können keine Stützkräfte aufgenommen oder bereitgestellt werden, wie dies z. B. bei Federelementen der Fall ist. Würde man nun als Eingangsgröße ein Signal verwenden, das stationäre Anteile beinhaltet, so würde der Regler mit einer (Strom-)Anforderung darauf reagieren. Entsprechend würde über den Stoßdämpfer z. B. eine Kraft gestellt werden. Diese führt aber nur dazu, dass unnötiger Diskomfort in das Gesamtsystem eingebracht wird oder aber dass andere Anforderungen an den Regler nur noch suboptimal bedient werden. Wegsignale geben jedoch in der Regel einen Absolutwert des Aufbaus bezüglich des Rades an. Es ergibt sich je nach Massen, Federn und Beladung ein (quasi-)stationärer Wert für das Wegsignal, um den dann die eigentliche Bewegung stattfindet. Die Kenntnis dieses (quasi-)stationären Wertes ist interessant z. B. für die Ermittlung des Beladungszustandes oder die Ermittlung der Gewichtsverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse. Das Signal wird quasi-stationär bezeichnet, da es zeitlich langsam veränderlich sein kann. Dies ist beispielsweise der Fall bei einer Bergfahrt, bei der sich die Massenaufteilung zwischen Vorder- und Hinterachse ändert. Bei einer nachfolgenden Differenzierung eines Signals führen stationäre Anteile zu meist relativ langsam abklingenden Abweichungen oder auch Schwebungen um die Nullachse. Diese sind bei der Ermittlung eines Geschwindigkeitssignals unerwünscht. Zielsetzung ist es daher, ein Eingangssignal, d. h. z. B. eine Relativgeschwindigkeit, zu erzeugen, die nur oder vorwiegend Anteile enthält, die auch tatsächlich am Aktor anliegen.
  • Ähnliches ist im Bereich hoher Frequenzen zu berücksichtigen. Das Eingangssignal sollte keine Anteile enthalten, die der Aktor auf Grund seiner Trägheit nicht mehr stellen kann. Weitere Anforderungen können sein, dass Aktorgeräusche zu vermeiden sind, die bei bestimmten Signalfrequenzen oder Signalformen auftreten können. Diese Aktor-Anforderungen sollten z. B. unter Verwendung von Filtern in das Eingangssignal integriert werden.
  • Ebenfalls berücksichtigt werden können Signalunterschiede zwischen realer Messstelle und gewünschtem Signalort. Zur Ermittlung der Dämpfergeschwindigkeit steht in den meisten Fällen das Signal eines Niveausensors zur Verfügung, der zwischen Aufbau und Rad angebracht ist. Diese Messkette beinhaltet viele Nichtlinearitäten und Zeitelemente, wie beispielsweise Dämpferlager oder andere Achselastizitäten. Gewünscht ist die Ermittlung der Dämpfergeschwindigkeit, d. h. der Geschwindigkeit, mit der die Kolbenstange ein- und ausfährt. Eigentlich wäre also der Messort entsprechend am Dämpfer selbst zu wählen. Von dieser Variante wird jedoch aus Kosten-, Platz- oder Machbarkeitsgründen meist abgewichen. Zur korrekten Berechnung der Dämpfergeschwindigkeit sind die zusätzlichen Streckeneinflüsse entsprechend heraus zurechnen.
  • Ein weiterer Punkt ist, dass der Wegsensor meist nicht den Dämpferweg misst. Über Filter besteht nun die Möglichkeit, eine Koordinatentransformation auf den gewünschten Ort, z. B. Rad oder aber Dämpfer selbst, zu integrieren.
  • Des Weiteren kann z. B. das Zeitverhalten des Dämpfers im Geschwindigkeitssignal berücksichtigt werden. Die Kraft, die der Dämpfer aufbringt, wird näherungsweise nach einer Totzeit und einer Zeitverzögerung aufgebracht. Das heißt, die Dämpfergeschwindigkeit kann auch mit diesem Zeitverhalten beaufschlagt werden, da meist die Kraft bezogen auf die dazugehörige Geschwindigkeit von Interesse ist.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen
  • 1 eine Prinzipskizze eines Fahrzeugs mit den Komponenten Aufbau, Rad, Feder, Dämpfer und den vertikalen Aufbaugeschwindigkeiten vA an den Ecken
  • 2 ein Schaltbild eines Differenzierers
  • 3A und 3B Schaltbilder eines Tiefpasses 2. Ordnung (3A: passive, 3B aktive Ausführung)
  • 4 ein Kombiniertes Differenzierer-Filter
  • 5 eine Kombination Differenzierer-Filter (Variante 1)
  • 6 eine Kombination Differenzierer-Filter (Variante 2)
  • 7 eine Kombination Differenzierer-Filter (Variante 3)
  • 8 eine Kombination Differenzierer-Filter mit zusätzlicher Umrechnungseinheit
  • 9 eine Kombination Differenzierer-Filter mit zusätzlicher Filtereinheit für Regleranforderungen
  • 10 ein Blockschaltbild eines Standard-Regelkreises
  • 11 ein Blockschaltbild eines erweiterten Regelkreises
  • In 1 ist eine Prinzip-Skizze eines Fahrzeugs mit vertikalen Aufbaugeschwindigkeiten an den Ecken dargestellt in einem Koordinatensystem x, y, z. In der Figur ist der Aufbau 1 als ebene Fläche angedeutet, deren Ecken über Federn 10 bis 13 und Dämpfer 6 bis 9 auf Rädern 2 bis 5 abgestützt sind. An den vier Ecken des Aufbaus 1 sind in der Figur nicht dargestellten Sensoren angebracht, durch welche die Geschwindigkeit an den vier Ecken des Aufbaus 1 bestimmt werden kann. Dabei handelt es sich um die Geschwindigkeiten vA_vl, vA_vr, vA_hl, vA_hr, wobei v für Geschwindigkeit, A für Aufbau, l für links, r für rechts, v für vorn und h für hinten steht. Bei in den nicht dargestellten Sensoren kann es sich um die Beschleunigung an den Ecken messende Sensoren handeln, aus deren Messergebnissen durch Integration die Geschwindigkeit an den Ecken berechnet wird. Bei den Signalen vD handelt es sich um die Dämpfergeschwindigkeiten, die wahlweise am Dämpfer selbst oder radbezogen angegeben werden. Sie resultieren über Differenzierung aus Wegsensorsignalen. Bei den Wegsensoren handelt es sich meist um Drehwinkelsensoren, deren Enden aufbaufest und radfest angebracht werden. Die Radgeschwindigkeiten vR können beispielhaft über Radbeschleunigungssensoren ermittelt werden. Zwischen den Größen Aufbau, Rad und Dämpfer besteht der Zusammenhang vD = vA – vR, so dass nicht alle Größen in Form von Messsignalen vorliegen müssen.
  • 2 zeigt das Schaltbild eines Differenzierers, wie er in der Erfindung Verwendung finden kann. Dabei wird dem Eingang eines Operationsverstärkers über einen Widerstand R eine Eingangsspannung Ue zugeführt, wobei die Ausgangsspannung Ua über einen Kondensator C an den Eingang des Operationsverstärkers zurückgeführt wird. Bei dem Differenzierer nach 2 handelt es sich um eine an sich bekannte Baugruppe, die an dieser Stelle nicht näherbeschrieben werden soll. Einzelheiten hierzu lassen sich beispielsweise dem Taschenbuch der Elektrotechnik und Elektronik, Fachbuchverlag Leipzig, vierte Auflage Seite 466 bis 468 entnehmen. Wesentlich ist, dass sich die Wirkungsweise dieses Integrators auch durch an sich bekannte Software-Maßnahmen verwirklichen lässt, ohne dass hier allerdings der Rahmen der Erfindung verlassen wird.
  • Als Beispiel für mögliche Ausführungsformen der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Filter zeigt in 3 das Schaltbild eines Tiefpasses 2. Ordnung, wobei 3A eine passiv arbeitende Ausführungsform und 3B eine aktiv arbeitende Ausführungsform darstellt. Es gilt wiederum das im Zusammenhang mit 2 Gesagte, nämlich dass einerseits die Wirkung der in 3i gezeigten Tiefpässe sich mit Software-Maßnahmen nachbilden lässt, hierdurch aber der Rahmen der Erfindung nicht verlassen wird. Da es sich bei den genannten Tiefpässen um an sich bekannte Baugruppen handelt sollen diese hier nicht näher erläutert werden. Einzelheiten hierzu findet man in der zuletzt genannten Literaturstelle auf den Seiten 472 bis 476. Im Übrigen ist in die Wirkung eines Tiefpasses, zum Beispiel aus 3A, ohne weiteres ersichtlich. Hat die Eingangsspannung Ue eine sehr niedrige Frequenz oder ist stationär, so liegt an den Enden des Kondensators fast die gesamte Eingangsspannung Ue an. Für sehr hohe Frequenzen bildet aber der Kondensator C einen sehr niedrigen Widerstand, so dass die Eingangsspannung fast ausschließlich an der Induktivität L, R abfällt und die Spannung an C sehr klein wird.
  • Die 4 bis 9 zeigen unterschiedliche Anordnungen hinsichtlich der verwendeten Filter (siehe 3) und Differenzierer (siehe 2). Gemäß 4 können Differenzierer und Filter ineinander integriert sein. Das den Weg des Dämpfers beschreibende Signal zD wird durch die Differenzierer/Filter-Kombination 60 umgewandelt in ein die relative Geschwindigkeit des Dämpfers beschreibendes Signal vD. In 5 ist die Differenzierer/Filter-Kombination nach 4 aufgelöst in einen getrennten Differenzierer 61 und einen getrennten Filter 62, die miteinander in Serie geschaltet sind, wobei dem Differenzierer das Signal zD zugeführt wird und von dem Filter 62 das Signal vD abgegriffen werden kann. 6 unterscheidet sich von 5 nur dadurch, dass die Reihenfolge von Filter und Differenzierer miteinander vertauscht ist. In der Regel wird die Anordnung nach 6 bevorzugt, da hier der Differenzierer nicht durch Signalanteile belastet wird, die ohnedies später heraus gefiltert werden.
  • Eine weitere Möglichkeit besteht gemäß 7 darin, den Filter 62 in einen ersten Filter 63 und einen zweiten Filter 64 aufzuteilen, zwischen denen der Integrator 61 angeordnet wird. Eine derartige Anordnung kann beispielsweise zweckmäßig sein wenn die Filter nichtlinear gestaltet sind. Der vorgeschaltete Filter kann dann dazu eingesetzt werden, dass die Differenzierung numerisch einfacher und genauer wird.
  • 8 stimmt mit 7 im Wesentlichen überein, nur dass vor den ersten Filter 63 einen Umrechner 65 geschaltet ist, durch welchen beispielsweise eine Koordinatentransformation (z. B. vertikal zu modal) vorgenommen werden kann.
  • 9 stimmt mit 7 im Wesentlichen überein, nur dass hinter das zweite Filter 64 eine Filter/Regleranforderung 66 geschaltet ist, durch welche bewirkt werden kann, dass eine Ausprägung der Signale für spezielle Regleranforderungen geschaffen wird. So ist es beispielhaft für manche nachgeschalteten Regler vorteilhaft, wenn ein bestimmtes Verhältnis von Aufbauzu Radfrequenz im Signal enthalten ist.
  • In 10 ist ein Regler 51 dargestellt, dessen Eingangsgröße der Differenz aus dem gemessenen Istwert der Regelgröße und dem Sollwert entspricht. Der Sollwert wird vielfach als Führungsgröße bezeichnet, dessen Wert durch den gemessenen Istwert nachgebildet werden soll. Da der Istwert durch Störgrößen (bei einer Temperaturregelung in einem Raum beispielsweise die Änderung der Außentemperatur) verändert werden kann, muss der Istwert dem Sollwert nachgeführt werden. Die in einem Vergleicher 52 festgestellte Abweichung des Istwertes von dem Sollwert (so genannte Regeldifferenz) dient als Eingangsgröße für den Regler 51. Durch den Regler 51 wird festgelegt, wie das Regelungssystem auf die festgestellten Abweichungen reagiert (beispielsweise schnell oder träge, proportional oder integrierend und so weiter). Als Ausgangsgröße des Reglers ergibt sich eine Stellgröße, welche auf eine Regelstrecke (beispielsweise eine Heizung im Raum) Einfluss nimmt. Die Regelung dient hauptsächlich zur Beseitigung von Störgrößen, um diese auszuregeln. Bei einer Temperaturregelung kann eine derartige Störgröße beispielsweise durch in die Änderung der Außentemperatur oder das Öffnen eines Fensters gegeben sein.
  • Ein wichtiges Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung ist die Regelung der Bewegung des Aufbaus eines Fahrzeugs. Es wird beispielsweise angenommen, dass die Regelung derart geschehen soll, dass die Geschwindigkeit an den Ecken des Aufbaus gegen Null geregelt wird. In diesem Fall ist der Sollwert also 0 und der Istwert der Aufbaugeschwindigkeit entspricht der Regeldifferenz. Der Regler 51 gibt in Abhängigkeit von der Regeldifferenz eine Stellgröße aus, mit welcher die Regelstrecke beeinflusst werden kann, indem beispielsweise mittels eines Dämpfers (Aktor) die Kraft eingestellt wird, mit welcher der Dämpfer sich der Bewegung des Aufbaus entgegen stellt. Um den (verstellbaren) Dämpfer verstellen zu können, muss ein (vorzugsweise proportional arbeitendes) Ventil betätigt werden. Hierzu muss der Regler den notwendigen Strom als Stellgröße zur Verfügung stellen.
  • In 11 ist der Regelkreis nach 10 mehr ins Einzelne gehend dargestellt. Der Regler 51 nach 10 ist dabei aufgeteilt in den eigentlichen Regler 53 und ein Stellglied 54. Der eigentliche Regler 53 dient dazu, eine Größe zu bestimmen, mit der auf eine durch den Vergleicher 52 festgestellte Regeldifferenz über ein Stellglied 54 reagiert werden soll. Das Stellglied 54 liefert die notwendige Energie in der geeigneten physikalischen Form, um auf den Prozessbeziehungsweise die Regelstrecke einzuwirken. In einem Messglied 56 wird der Istwert gemes sen. Die Störgröße kann bei einer Regelung der Bewegung eines Fahrzeug-Aufbaus in Unebenheiten der Fahrbahn, seitlich wirkenden Kräften wie Wind oder ähnlichen Einflüssen begründet sein.
  • Bei dem in der vorliegenden Erfindung bevorzugten Beispiel wird nun das Stellglied im Wesentlichen durch eine geregelte Stromquelle in einem Steuergerät, Verbindungskabel und einen Teil des Dämpfers gebildet, welcher das Stromsignal der geregelten Stromquelle aufnimmt. Bei der zu stellenden Größe (Stellgröße) am Ausgang des Stellgliedes, welche die zu regelnde Größe (Regelgröße) beeinflusst, handelt es sich bei dem bevorzugten Beispiel gemäß der Erfindung um die Ventilposition im Dämpfer. In einem semi-aktiven Dämpfer hängt die zur Beruhigung des Aufbaus über den Dämpfer zur Verfügung stehende Kraft von der relativen Geschwindigkeit des Dämpfers und dem Strom ab, mit dem das Ventil des Dämpfers angesteuert wird. Lässt man die Bewegung des Rades außer acht, so führt eine hohe Geschwindigkeit des Aufbaus zu einem hohen Ausgangssignal des Reglers in Form einer Steuergröße, die in dem Stellglied zu einem entsprechend großen Strom umgesetzt werden kann. Dieser Strom kann beispielsweise in bestimmten Geschwindigkeitsbereichen proportional zur Geschwindigkeit des Aufbaus und/oder des Dämpfers sein, sodass gegen die Bewegung des Aufbaus erhebliche Kräfte wirken, die in der Geschwindigkeit des Aufbaus Aufbaus und/oder des Dämpfers selbst und der entsprechend großen Stellgröße (Strom) begründet sind, durch welches das Ventil sich in Schließrichtung bewegt. Bei einer Kraftanforderung als Reglerausgangsgröße ist ferner die Dämpfergeschwindigkeit notwendig, um in einem Umrechnungsschritt aus der Kraft und der Geschwindigkeit über eine Kennfeldauswertung einen Stellstrom zu ermitteln.

Claims (17)

  1. Einrichtung, Verfahren oder Regelungssystemkomponente zur Berechnung einer Geschwindigkeit (beispielhaft vD) aus einem Wegsignal (beispielhaft zD), dadurch gekennzeichnet, dass ein Differenzierer (61) und mindestens ein Filter (62, 63, 64) oder ein kombiniertes Differenzierer-Filter (60) verwendet wird wobei die Filter (62, 63, 64) derart gestaltet sind, dass Systemeigenschaften (z. B. hinsichtlich Übertragungsverhalten, Hysterese und/oder Totzeit) und/oder Systemrandbedingungen nachgeschalteter Regelkreiselemente (52 bis 55) inkl. des Aktors und der Strecke (55) im Filterdesign berücksichtigt werden.
  2. Einrichtung, Verfahren oder Regelungssystemkomponente nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein Differenzierer (61) und mindestens ein Filter (62, 63, 64) oder ein kombiniertes Differenzierer-Filter (60) verwendet wird wobei die Filter (62, 63, 64) derart gestaltet sind, dass zusätzlich Kundenansprüche (z. B. hinsichtlich Komfort oder Sportlichkeit) im Filterdesign berücksichtigt werden.
  3. Einrichtung, Verfahren oder Regelungssystemkomponente nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass Anforderungen an das Reglerverhalten eines nachgeschalteten Reglers (52 bis 55) im Filterdesign berücksichtigt werden bzw. diese Reglerstrukturen in den Filterblock vorverlegt werden, so dass eine der Filterung nachfolgende lineare oder nichtlineare Regelung bereits Eingangssignale erhält mit spezifischen Eigenschaften und die Regleranforderung damit ohne zusätzliche Reglerstrukturen bedient wird.
  4. Einrichtung, Verfahren oder Regelungssystemkomponente nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Aktorstellbereich (hinsichtlich Amplituden-, Zeit- und Frequenzbereich) berücksichtigt wird in der Weise, dass die nachfolgenden Regleranforderungen mit diesen (im Filter (62, 63, 64) berechneten) Eingangssignalen vorwiegend Anteile enthalten, welche vom Aktor in seinem Arbeitsbereich bedient werden können.
  5. Einrichtung, Verfahren oder Regelungssystemkomponente nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Filter (62, 63, 64) oder die kombinierten Differenzierer-Filter (60) Signale ausprägen, die in definierbaren Frequenzen Phasenverschiebungen in Form von Phasenvor- oder Phasennacheilen gegenüber dem Eingangssignal aufweisen.
  6. Einrichtung, Verfahren oder Regelungssystemkomponente nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Filter (62, 63, 64) mit Differenzierer oder die kombinierten Differenzierer-Filter (60) Signale ausprägen, die keine stationären, quasistationären oder durch stationäre Wege hervorgerufenen linear ansteigenden oder abfallenden Anteile enthalten, z. B. unter Verwendung von Hochpassfiltern.
  7. Einrichtung, Verfahren oder Regelungssystemkomponente nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Filter (62, 63, 64) oder die kombinierten Differenzierer-Filter (60) Signale ausprägen, die vorwiegend Anteile aus dem Aktor-Frequenzbereich enthalten.
  8. Einrichtung, Verfahren oder Regelungssystemkomponente nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filter (62, 63, 64) oder die kombinierten Differenzierer-Filter (60) Signale ausprägen, die einen definierbaren Phasenvorhalt aufweisen, somit das Geschwindigkeitssignal zeitlich früher einsetzt und auf diese Weise z. B. das Zeitverhalten des Aktors oder im Geschwindigkeitssignale nachgebildet wird.
  9. Einrichtung, Verfahren oder Regelungssystemkomponente nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Filter (62, 63, 64) oder die kombinierten Differenzierer-Filter (60) Signale ausprägen, die einen definierbare Phasenkorrektur und/oder eine Amplitudenkorrektur aufweisen, somit das Geschwindigkeitssignal zeitlich verändert einsetzt bzw. in der Amplitude korrigiert ist und auf diese Weise Nichtlinearitäten und/oder Zeitverzüge in der Messkette oder der Strecke näherungsweise berücksichtigt und in ihren Auswirkungen minimiert werden.
  10. Einrichtung, Verfahren oder Regelungssystemkomponente nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Filter (62, 63, 64) oder die kombinierten Differenzierer-Filter (60) Signale ausprägen, bei denen Anteile aus definierbaren Frequenzbereichen stark erniedrigt werden z. B. unter Verwendung eines Bandpasses oder Bandstopfilters.
  11. Einrichtung, Verfahren oder Regelungssystemkomponente nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass die Filter (62, 63, 64) oder die kombinierten Differenzierer-Filter (60) Signale ausprägen, die nur sehr geringe Anteile hoher Frequenzen, das heißt Frequenzen deutlich größer als die Radeigenfrequenz, enthalten.
  12. Einrichtung, Verfahren oder Regelungssystemkomponente nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Filter (62, 63, 64) oder die kombinierten Differenzierer-Filter (60) Signale ausprägen, bei denen definierbare Frequenzen komplett ausgeblendet werden z. B. unter Verwendung von Null- oder Unendlichkeitsstellen.
  13. Einrichtung, Verfahren oder Regelungssystemkomponente nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Filter (62, 63, 64) oder die kombinierten Differenzierer-Filter (60) Signale ausprägen, die nahezu keine Rausch- und oder Störanteile enthalten bzw. (kontinuierlich anliegende) Störungen und Rauschen hinsichtlich der Amplitude effektiv unterdrücken.
  14. Einrichtung, Verfahren oder Regelungssystemkomponente nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Filter (62, 63, 64) oder die kombinierten Differenzierer-Filter (60) Signale ausprägen, die auf kontinuierliche oder diskrete Störungen nur mit einer begrenzten (zeitlich kurz und amplitudenmäßig kleinen) Abweichung reagieren.
  15. Einrichtung, Verfahren oder Regelungssystemkomponente nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Filter (62, 63, 64) oder die kombinierten Differenzierer-Filter (60) Anteile von einer oder mehreren Koordinatentransformationen enthalten, um so Geschwindigkeiten an spezifizierten Orten (z. B. am Rad oder aber am Dämpfer) zu ermitteln.
  16. Einrichtung, Verfahren oder Regelungssystemkomponente nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass es eingesetzt wird zur Berechnung einer Dämpfergeschwindigkeit aus einem Wegsignal zwischen Rad und Aufbau.
  17. Einrichtung, Verfahren oder Regelungssystemkomponente nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass es eingesetzt wird zur Regelung semi-aktiver Stoßdämpfer.
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