DE102008052989A1 - Signals producing method for influencing movement of controllable body of e.g. utility vehicle, involves finding control signal to control dampers from sensor signals considering long delay and delay derivative conditions using algorithm - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Signalen zur Beeinflussung der Bewegung eines in seinen Bewegungsabläufen steuerbaren oder regelbaren Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeuges, wobei sensorisch die Bewegung des Fahrzeugaufbaus ermittelt wird, die den ermittelten Sensorwerten entsprechenden Sensorsignale einem Dämpferregler zugeführt werden, der Dämpferregler wenigstens ein Steuersignal zur Ansteuerung von Aktuatoren, insbesondere von semiaktiven oder aktiven Dämpfern, liefert, mittels denen die Bewegung des Fahrzeugaufbaus beeinflusst werden kann. Die Erfindung betrifft ferner ein System zur Durchführung des Verfahrens und ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einem System zur Beeinflussung der Bewegung eines in seinen Bewegungsabläufen steuerbaren oder regelbaren Fahrzeugaufbaus.The The invention relates to a method for generating signals for Influencing the movement of one in his movements controllable or controllable vehicle body of a motor vehicle, wherein the motion of the vehicle body is sensed, the sensor signals corresponding to the sensor values determined a damper controller supplied, the damper controller at least a control signal for controlling actuators, in particular of semi-active or active dampers, provides, by means of which the movement of the vehicle body can be influenced. The invention further relates to a system for carrying out the method and a vehicle, in particular motor vehicle, with a system for Influencing the movement of a controllable in his movements or adjustable vehicle body.
Verfahren
und Systeme der gattungsgemäßen Art sind bekannt.
So ist beispielsweise aus
Bekannt sind im Wesentlichen drei Dämpfersysteme für Fahrzeuge, wobei einer Federanordnung zwischen Rad und Aufbau ein Aktuator parallel geschaltet ist. Bekannt sind passive, semi-aktive und aktive Dämpfersysteme. Bei passiven Dämpfersystemen ist eine Veränderung der Dämpferkraft während des Fahrbetriebes nicht vorgesehen. Bei semi-aktiven Dämpfersystemen kann die Dämpferkraft durch eine Veränderung eines Ölfluidstromes unter Verwendung eines oder mehrerer Ventile verändert werden. Auf diese Art und Weise können die Dämpfungseigenschaften verändert werden. Semi-aktive Dämpfersysteme arbeiten rein energieabsorbierend. Bei aktiven Dämpfersystemen kann eine gewünschte Dämpferkraft sowohl dämpfend als auch energieeinbringend in jede Richtung bereitgestellt werden.Known are essentially three damper systems for vehicles, wherein a spring arrangement between the wheel and the structure of an actuator is connected in parallel. Are known passive, semi-active and active Damper systems. For passive damper systems is a change in the damper force during the Driving operation not provided. For semi-active damper systems The damper force can be changed by changing an oil fluid flow changed using one or more valves become. In this way, the damping properties to be changed. Semi-active damper systems work purely energy-absorbing. In active damper systems can dampening a desired damper force as well as providing energy in each direction.
Beim Anfahren und Bremsen wirken äußere Kräfte auf ein Kraftfahrzeug. Antriebs- oder Bremskräfte wirken als Radumfangskräfte, während das Gesamtfahrzeug der Trägheit unterliegt und daher die Trägheitskraft im Gesamtschwerpunkt angreift. Es ist bekannt die Gesamtbremskraft auf Vorder- und Hinterachse gemäß einer Bremskraftverteilung aufzuteilen, so dass die Umfangskräfte an allen Rädern angreifen. Zusammen mit dem Abstand des Fahrzeugschwerpunktes zur Fahrbahn ergibt sich beim Anfahren und Bremsen ein Nickmoment, welches durch Radlastverschiebungen kompensiert wird. Somit stehen Trägheitskraft, Reifenumfangskräfte sowie die resultierenden Radlastdifferenzen im statischen Gleichgewicht.At the Starting and braking are external forces on a motor vehicle. Drive or braking forces act as wheel peripheral forces, while the overall vehicle the inertia is subject and therefore the inertial force attacks in the overall center of gravity. It is known the total braking force on front and rear axle according to a brake force distribution divide so that the circumferential forces on all wheels attack. Together with the distance of the vehicle center of gravity to the roadway results when starting and braking a pitching moment, which by Radlastverschiebungen is compensated. Thus inertia, Tire circumferential forces and the resulting wheel load differences in static equilibrium.
Beim Bremsen findet eine Radlastverschiebung nach vorn statt, während beim Beschleunigen die hinteren Radlasten ansteigen. Eine steigende Radlast bringt zunächst eine verbesserte Kraftübertragung mit sich, wenn man den Coulombschen Reibungskoeffizienten und somit den linearen Zusammenhang zwischen der Vertikal- und Horizontalkraft betrachtet. Da die Reifeneigenschaften einen degressiven Verlauf über steigender Radlast bis hin zu einer Sättigung der übertragbaren Kraft zeigen, führt eine Radlasterhöhung im Grenzbereich des Reifens nicht notwendigerweise zu einer erhöhten übertragbaren Umfangskraft. Die entstehenden Radlastdifferenzen beim Antreiben und Bremsen führen im Allgemeinen zu einer Nickbewegung des Aufbaus, die allerdings durch geeignete Maßnahmen im Bereich der Fahrwerkkinematik abgeschwächt beziehungsweise gar kompensiert werden kann. Diese Maßnahmen werden als Anfahr- beziehungsweise Brems-Nickausgleich bezeichnet.At the Braking takes place a wheel load shift forward while when accelerating the rear wheel loads increase. An increasing wheel load initially brings an improved power transmission with you, given the Coulomb friction coefficient and thus considered the linear relationship between the vertical and horizontal forces. Since the tire properties over a degressive course over increasing wheel load up to a saturation of the transferable Show power leads a Radlasthöhung in the border area of the tire is not necessarily an increased transferable Peripheral force. The resulting wheel load differences when driving and brakes generally cause pitching of construction, however, by appropriate measures in the The range of suspension kinematics weakened or even can be compensated. These measures are used as start-up or brake pitch compensation referred to.
Ähnliche Aspekte wie bei der Bremsung des Fahrzeugs sind auch bei einem Lastwechsel bei Geradeausfahrt zu sehen. Als Lastwechsel wird der Moment bezeichnet, in dem der Fahrer das Gaspedal verlässt beziehungsweise dieses ruckartig drosselt. Wenn dabei der Triebstrang noch mit den Antriebsrädern verbunden ist, wirkt das Schlepp- und Bremsmoment des Motors als bremsendes Moment auf die angetriebenen Räder. Dieses Bremsmoment sorgt für eine Verzögerung, dadurch kommt es wie bei einem Bremsvorgang zu dynamischen Radlastverschiebungen nach vorn sowie zu einer Nickbewegung des Aufbaus. Besondere Bedeutung kommt diesem Lastwechsel bei Kurvenfahrt zu.Similar aspects as with the braking of the vehicle are to be seen also with a load change with straight running. A load change is the moment in which the driver leaves the gas pedal or throttles it abruptly. If the drive train is still connected to the drive wheels, the drag and braking torque of the engine acts as a braking torque on the driven wheels. This braking torque ensures a delay, this is how it comes to egg nem braking to dynamic Radlastverschiebungen forward and to a pitching motion of the structure. Of particular importance is this load change when cornering.
Längsdynamische Bewegungsänderungen wirken sich somit zum Einen komfortseitig dadurch aus, dass Nickbewegungen auftreten können. Zum Anderen besteht in der Regel die Forderung, dass bei Bremsvorgängen eine möglichst gering optimierte Radlastverteilung mit geringer Radlastschwankung auftritt und so ein optimaler Kontakt der Reifen eines Fahrzeugs mit der Straße gegeben ist. Dies vermittelt nicht nur dem Fahrer ein gutes Bremsverhalten des Fahrzeugs, sondern Kräfte können auch besser übertragen werden. Dies ist insbesondere wichtig bei fahrsicherheitskritischen Bremsmanövern, wie einer Vollbremsung oder einer ABS-Bremsung (ABS = Antiblockiersystem). Zielsetzung sollte sein, dass sich ein möglichst harmonischer Bewegungsablauf ergibt, der ein subjektiv möglichst sicheres Fahrgefühl vermittelt.longitudinal Dynamic Movement changes thus have a comfort effect characterized in that pitching movements can occur. On the other hand There is usually the requirement that during braking a minimal optimized wheel load distribution with low wheel load fluctuation occurs and so an optimal contact the tire of a vehicle is given to the road. This not only gives the driver a good braking behavior of the vehicle, but forces can also transmit better become. This is especially important in driving safety critical Braking maneuvers, such as full braking or ABS braking (ABS = anti-lock braking system). Objective should be that one the most harmonious sequence of movements possible, the one subjectively conveys the safest possible driving experience.
Stand der Technik ist es, einzelne Größen, wie beispielsweise der Bremsdruck oder dessen Ableitung, für eine Brems-Längsdynamikregelung zu verwenden. Der Bremsdruck wird vom Fahrer durch die Stellung des Bremspedals vorgegeben. Nachteilig ist hier, dass es sich nur um eine beziehungsweise zwei ausgewählte Größen handelt. Weiterhin wird oft vorhaltend der Bremslichtschalter in einem separaten Regler ausgewertet. Wenn mehr Größen in Analogie zu dem bekannten Verfahren ausgewertet werden sollen, werden entsprechend mehr Regelkreise benötigt. Ein oder zwei Größen geben ferner meist nicht hinreichend Aufschluss über den Bremsvorgang, so dass häufig entweder zu viel oder zu wenig geregelt wird. Eine langsame Bremsverzögerung erfordert zum Beispiel eine gänzlich andere Behandlung als eine Vollbremsung.was standing The technique is to single sizes, such as the brake pressure or its derivative, for a brake longitudinal dynamics control to use. The brake pressure is set by the driver through the position the brake pedal specified. The disadvantage here is that it is only by one or two selected sizes is. Furthermore, the brake light switch is often kept in evaluated a separate controller. If more sizes to be evaluated in analogy to the known method, Correspondingly, more control loops are required. One or furthermore, two sizes usually do not suffice Information about the braking process, so often either too much or too little is regulated. A slow braking delay requires, for example, a completely different treatment as a full stop.
Eine
derartige Vorrichtung und ein Verfahren zur Beeinflussung der Dämpfungskraftcharakteristik einer
Fahrwerksaufhängung eines Kraftfahrzeuges ist aus
Gerade bei der Vielzahl an Fahrerassistenzsystemen, die heutzutage in den Fahrzeugen verbaut sind, gibt es sehr viele unterschiedliche Bremsanforderungen. Diese alle in einzelnen Reglern abzudecken erfordert nicht nur viel Speicherbedarf und Rechenzeit sondern auch einen sehr hohen Abstimmaufwand. Wenn nur einzelne Größen berücksichtigt werden, dann hat das häufig ein unharmonischeres Fahrzeugverhalten zur Folge.Just in the multitude of driver assistance systems that are used today in the Vehicles are installed, there are very many different braking requirements. Covering all these in single controls does not just require a lot Memory requirements and computing time but also a very high tuning effort. If only single sizes are considered, then this often has a more inharmonious vehicle behavior result.
Bei den bekannten Verfahren und Systemen zur Beeinflussung der Bewegung des Fahrwerkes ist nachteilig, dass als Ausgangsgröße aus eingesetzten Reglermodulen eine Kraft angefordert wird. Dies hat den Nachteil, dass zusätzlich eine Dämpfergeschwindigkeit als Zusatzgröße benötigt wird, um über eine Kennfeldumrechnung zu der eigentlichen Stellgröße, dem Steuerstrom, zu gelangen. Darüber hinaus kann auch bei einer konstanten Kraftanforderung der Strom sich in Abhängigkeit von der Dämpfergeschwindigkeit ändern. Da eine Kennfeldumrechnung fehlerbehaftet ist, wird auch die resultierende Dämpferkraft entsprechend unstetig. Gerade im Bereich von niedrigen Dämpfergeschwindigkeiten, die insbesondere häufig bei Querdynamikvorgängen vorliegen, ist dies nachteilig, da hier die größten Nichtlinearitäten und Ungenauigkeiten im Kennfeld vorliegen. Darüber hinaus ist bekannt, dass im Geschwindigkeitsnulldurchgang im Kennfeld der Dämpfer in der Regel weich gestellt wird. Gerade bei Dämpfergeschwindigkeiten, die um null herum pendeln wird dann bei einer konstanten Kraftanforderung ein ständig pendelnder Strom gestellt, der kontraproduktiv für die eigentliche Regelung ist.at the known methods and systems for influencing the movement of the chassis is disadvantageous that as an output variable a force is requested from the controller modules used. this has the disadvantage that in addition a damper speed as an additional size is needed to over a Map conversion to the actual control variable, the control current to arrive. In addition, too at a constant power requirement, the power is dependent change from damper speed. There one Map conversion is errored, will also be the resulting Damper force accordingly unsteady. Especially in the area of low damper speeds, especially common in transverse dynamic processes, this is disadvantageous because here are the biggest nonlinearities and inaccuracies in the map are present. Furthermore is known that in the speed zero crossing in the map of the Damper is usually softened. Especially at damper speeds, The commute around zero will then be at a constant force demand a constantly oscillating stream, which is counterproductive for the actual regulation is.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein System der gattungsgemäßen Art anzugeben, mittels denen in einfacher und sicherer Weise eine Regelung der Bewegung eines Fahrzeugaufbaus mit elektronisch ansteuerbaren Aktuatoren (Dämpfern) unter gleichzeitiger Berücksichtigung von Fahrkomfort, Fahrdynamik und Fahrsicherheit möglich ist.Of the Invention is therefore based on the object, a method and a Specify system of the generic type, means in a simple and secure way to regulate the movement a vehicle body with electronically controllable actuators (Dampers) with simultaneous consideration Driving comfort, driving dynamics and driving safety possible is.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass mittels des Dämpferreglers aus den Sensorsignalen unter Berücksichtigung wenigstens eines Längsverzögerungszustandes und wenigstens eines Längserzögerungsableitungszustandes des Fahrzeuges mittels zustandsabhängiger Regelalgorithmen das wenigstens eine Steuersignal zur Ansteuerung der Aktuatoren ermittelt wird, ist vorteilhaft möglich, Fahrkomfort und Fahrdynamik einerseits und Fahrsicherheit andererseits durch die spezielle Einbindung der zustandsabhängigen Regelalgorithmen zu gewährleisten. Durch die Berücksichtigung der Längsverzögerungs- und Längsverzögerungsableitungszustände bei der Bereitstellung der Steuersignale für die Aktuatoren, das heißt also bei der Einstellung der Dämpfung der Bewegung des Fahrzeugaufbaus, wird neben den Komfortanforderungen eines Fahrzeugführers auch den dynamischen Fahrzuständen des Fahrzeuges insbesondere auch unter Berücksichtigung sicherheitskritischer Zustände Rechnung getragen.According to the invention this object is achieved by a method having the features mentioned in claim 1. Due to the fact that the at least one control signal for controlling the actuators is determined by means of the damper controller taking into account at least one longitudinal deceleration state and at least one longitudinal deceleration derivative state of the vehicle by means of state-dependent control algorithms, it is advantageously possible to combine ride comfort and driving dynamics on the one hand and driving safety on the other hand through the special integration of to ensure state-dependent control algorithms. By taking into account the Längsverzögerungs- and Längsverzögerungsableitungszustände in the provision of the control signals for the actuators, that is, in the adjustment of the damping of the movement of the vehicle body, in addition to the comfort requirements of a driver and the dynamic driving conditions of the vehicle in particular also taking into account Sicherheitsskriti shear conditions.
Die Erfindung besteht im Prinzip darin, den Längsverzögerungszustand des Fahrzeugs und den Zustand der differenzierten Längsverzögerung (Bremsruck) festzustellen und diese Größen als Steuersignale für eine nachgeschaltete Regelung auszuwerten. Die vorliegende Erfindung rückt daher von dem Stand der Technik ab, bei dem die Wunschverzögerung des Fahrers und dessen Ableitung für eine Längsdynamikregelung ausgewertet wird. Die Erfindung schließt nicht aus, dass auch die Wunschverzögerung des Fahrers und die Ableitung dieses Signals einen Einfluss auf die Längsdynamikregelung besitzen, allerdings nur in dem Umfang, in dem diese Größen in dem Längsverzögerungszustand beziehungsweise den Bremsruckzustand, das heißt der Differenzierung der Längsverzögerung, eingehen. Damit ist der Gegenstand der Erfindung nicht auf die Auswertung nur einer beziehungsweise zweier Größen festgelegt, sondern kann in weiter unten geschilderter vorteilhafter Weise eine größere Anzahl von Eingansgrößen berücksichtigen.The The invention is, in principle, the longitudinal deceleration state of the vehicle and the state of differentiated longitudinal deceleration (brake pressure) determine and use these quantities as control signals for a downstream control. The present The invention therefore deviates from the state of the art the desired delay of the driver and its derivation is evaluated for a longitudinal dynamics control. The invention does not exclude that also the desired delay of the driver and the derivative of this signal on an influence have the longitudinal dynamics control, but only in the Scope in which these variables in the longitudinal delay state or the braking pressure condition, that is the differentiation of Long delay, enter. This is the object the invention is not limited to the evaluation of only one or set two sizes, but can continue in below described advantageously a larger one Consider number of input variables.
Um, die Längsdynamik des Fahrzeugs im Hinblick auf eine größere Anzahl von Parametern berücksichtigen zu können, ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass zur Ermittlung der Zustandsgrößen (x_verzög, x_verzabl) längsdynamische Eingangsgrößen Verwendung finden, insbesondere die Längsbeschleunigung (a), der Bremsdruck (p), die Bremslichtschalterstellung (BLS), die EPB-Anforderung (a_EPB), die ACC-Anforderung (a_ACC), die AWV-Warnung (AWV_warn), die AWV-Bremsung (AWV_brems) und/oder die Raddrehzahl. Die Aufzählung der genannten Größen ist nicht abschließend, sondern lediglich beispielhaft.Around, the longitudinal dynamics of the vehicle with regard to a larger To be able to consider the number of parameters is provided in a preferred embodiment of the invention that to determine the state variables (x_delay, x_verzabl) longitudinal dynamic input variables Use, in particular the longitudinal acceleration (a), the brake pressure (p), the brake light switch position (BLS), the EPB request (a_EPB), the ACC request (a_ACC), the AWV warning (AWV_warn), the AWV braking (AWV_brems) and / or the wheel speed. The list of the mentioned sizes is not finally, but only by way of example.
Bei den eine Verzögerung anfordernden längsdynamischen Eingangsgrößen lässt sich eine Einteilung treffen, in welcher Form diesen Eingangsgrößen die jeweilige Verzögerung zur Verfügung gestellt werden soll. Dies steht im Gegensatz zu den Eingangsgrößen, die eine Beschleunigung anfordern. Dabei existieren eine Verzögerung anfordernde Eingangsgrößen, die eher eine an Komfort orientierte Verzögerung bedingen, wie beispielsweise der durch die Stellung des Bremspedals gesteuerte Bremsdruck, die vom ACC (Active/Adaptive Cruise Control, Abstandsregeltempomat) angeforderte Verzögerung und die von der elektronischen Parkbremse (EPB) angeforderte Verzögerung. Dann gibt es wiederum Verzögerung anfordernde Eingangsgrößen, bei denen mehr die Fahrsicherheit betont werden sollte. Dazu gehören das ABS-Bit des Antiblockiersystems und das AWV-Bit (AWV = Anhaltewegverkürzung), welches eine Verkürzung des Anhalteweges einleitet (Notbremsung). Eine weitere Gruppe von Eingansgrößen, welche Verzögerung anfordert, weist auf eine zukünftige Bremsung hin, wie das BLS-Bit des Bremslichtschalters oder das AWV-Warnsignal. In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mehrere, insbesondere zwei oder drei, Längsverzögerungszustandgrößen (x_verzög1, x_verzög2, x_verzög3) und korrespondierend dazu Längsverzögerungsableitungsgrößen (x_verzabl) Verwendung finden, die jeweils unterschiedliche Zustandsausprägungen darstellen, wie Signale mit Bremswahrscheinlichkeit (zum Beispiel BLS oder AWV-Warnung), Signale mit „Standard"-Verzögerung (Bremsdruck, EPB-Verzögeruzng, ACC-Verzögerung) oder Signale mit fahrsicherheitsbetonter Verzögerung (wie ABS-Bit, AWV-Bremsung). Es werden also nicht alle Eingangsgrößen zu einer übergeordneten, gemeinsamen Zustandsgröße vereint sondern es werden mehrere Zustandsgrößen gebildet, in denen jeweils mehrere Eingangsgrößen zusammengefasst werden, die ein ähnliches Anforderungsprofil besitzen.at the longitudinally dynamic one requesting a delay Input variables can be a classification meet, in which form these input variables the respective delay provided shall be. This is in contrast to the input variables, which request an acceleration. There is a delay requesting input, the more of a comfort oriented delay, such as the controlled by the position of the brake pedal brake pressure, the ACC (Active / Adaptive Cruise Control, Adaptive Cruise Control) requested Delay and those requested by the electronic parking brake (EPB) Delay. Then there is delay again requesting input variables, where more the Driving safety should be emphasized. These include the ABS bit of the anti-lock braking system and the AWV (stopping distance shortening) bit, which a shortening of the stopping distance initiates (emergency braking). Another group of input variables, which Delay requests, indicates a future Braking, such as the BLS bit of the brake light switch or the AWV warning signal. In a further preferred embodiment of the invention is provided that several, in particular two or three, Längsverzögerungszustandgrößen (x_delay1, x_delay2, x_delay3) and corresponding to longitudinal delay derivative quantities (x_verzabl) are used, each with different state characteristics represent how signals with braking probability (for example BLS or AWV warning), signals with "standard" delay (brake pressure, EPB delay, ACC delay) or signals with safety-conscious delay (such as ABS bit, AWV braking). So not all input quantities become a parent, united state variable but it will be formed several state variables, in each of which summarized several input variables, which have a similar requirement profile.
Die einen Einfluss auf die Längsdynamik eines Fahrzeugs aufweisenden Größen können physikalisch unterschiedliche Einheiten besitzen, wie beispielsweise Massen, Drehzahlen, Verzögerungen, Ableitungen von Verzögerungen (Ruck), Prozentangaben, Warnsignale und so weiter. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird daher vorgesehen eine Konvertierungseinheit vorzuhalten, welche die an ihrem Eingang anstehenden Größen in ihrem Einfluss bewertet und ihnen ein bestimmtes Gewicht einer zu bildenden Längsverzögerungszustandsgröße zuteilt. Diese Zustandsgröße wird in einer geeigneten Einheit zum Beispiel der negativen Beschleunigung angegeben, unabhängig davon, dass die ihr zugrunde liegenden Eingangsgrößen vollkommen andere Einheiten besitzen können. Wesentlich für eine optimale Ausgestaltung dieser neuen Zustandsgröße ist nur, dass die Einflüsse der einzelnen Eingangsgrößen sinnvoll hinsichtlich der alle Eingangsgrößen zusammenfassenden Zustandsgröße bewertet werden. Die Einheit dieser neuen Zustandsgröße kann bevorzugt die negative Beschleunigung sein.The have an influence on the longitudinal dynamics of a vehicle Sizes can be physically different Have units such as masses, speeds, delays, derivatives of delays (jerk), percentages, warning signals and so on. In a preferred embodiment of the invention is therefore intended to keep a conversion unit, which the their sizes in their influence and assigns them a certain weight of a longitudinal deceleration state quantity to be formed. This state variable is in a suitable unit For example, given the negative acceleration, regardless that the underlying inputs can have completely different units. Essential for an optimal design of this new state variable is just that the influences of each input reasonable in terms of all input variables summarized state variable. The Unit of this new state variable may be preferred be the negative acceleration.
Ferner ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, über die Konvertierungseinheit eine Wichtung beziehungsweise eine Filterung der Eingangsgrößen vorzunehmen. Der Einsatz der Konvertierungseinheit ist lediglich beispielhaft. Es können auch andere vor- oder nachgeschaltete Einheiten eine derartige Bewertung und Bearbeitung der Eingangsgrößen vornehmen.Further is provided in a preferred embodiment of the invention, via the conversion unit a weighting or a filtering of the Input variables. The use of the conversion unit is just an example. There may also be other or downstream units such evaluation and processing the input variables.
Für die Bildung der zusammenfassenden Zustandsgröße können auch Eingangsgrößen Verwendung finden, welche durch die Stellung des Bremspedals, Verzögerungs-Anforderungen von ABS, AWV und ähnlichem gebildet sein können. Diese Größen zeichnen sich in der Regel dadurch aus, dass sie eine sofortige Anforderung von 100% darstellen, die angesprochenen Fahrzeugkomponenten, wie Bremssystem und ähnliches, aber träge reagieren, so dass die mit 100% angeforderte Verzögerung erst spät erreicht wird und möglicherweise noch weiter aufgebaut wird, während die entsprechende Pedalstellung oder Anforderung eines Assistenzsystems schon beendet ist. Um hier die praktische Wirkung der aufzubauenden Momente beziehungsweise Beschleunigungen an den Verlauf der entsprechenden Steuersignale als Eingangsgrößen anzupassen, ist in weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass sprungförmigen (Soll-)Verzögerungsgrößen ein Zeitverhalten aufgeprägt wird. Es wird somit aufgrund der anliegenden Steuersignale am Eingang auf das entsprechende längsdynamische Verhalten des Fahrzeugs geschlossen. Dementsprechend wird dann das Steuersignal durch Aufprägen eines geeigneten Zeitverhaltens verformt.Input variables which can be formed by the position of the brake pedal, deceleration requirements of ABS, AWV and the like can also be used for the formation of the summary state variable. These variables are usually characterized by the fact that they represent an immediate requirement of 100%, the addressed vehicle components, such as brake system and the like, but react sluggishly so that the 100% requested deceleration is reached late and possibly further built up while the corresponding pedal position or request for an assistance system is already completed. In order here to adapt the practical effect of the moments or accelerations to be built up to the course of the corresponding control signals as input variables, in a further preferred embodiment of the invention it is provided that a time behavior is impressed on step-shaped (setpoint) delay variables. It is thus closed due to the applied control signals at the entrance to the corresponding longitudinal dynamic behavior of the vehicle. Accordingly, the control signal is then deformed by imposing an appropriate timing.
Für die an sich frei wählbare Einheit der Zustandsgröße der Längsverzögerung, die gegebenenfalls am Ausgang der Konvertierungseinheit anliegt, wird bevorzugt die negative Beschleunigung gewählt. In diesem Fall ist vorteilhaft zur Bestimmung des Bremsrucks des Fahrzeugs die ermittelte Längsverzögerung zu differenzieren, da der negative Ruck durch die Ableitung der Verzögerung gebildet wird.For the freely selectable unit of the state variable the longitudinal delay, possibly at the output the conversion unit is applied, the negative acceleration is preferred selected. In this case is advantageous for determination the braking pressure of the vehicle, the determined longitudinal deceleration to differentiate, since the negative jerk by the derivative of the Delay is formed.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, auch die Eingangsgrößen durch Differenzierung beziehungsweise Differenzierung und Filterung vorab zu Ruck-Größen umzuformen, soweit sie nur selbst negative Beschleunigungen darstellen. Diese so abgeleiteten Ruck-Größen können dann bevorzugt miteinander zu einer gemeinsamen Bremsruckzustandsgröße vereint werden, die sich als Längsverzögerungs-Änderungsgröße darstellt.In Another preferred embodiment of the invention is provided, also the input variables by differentiation or differentiation and filtering in advance to jerk sizes to transform, as far as they represent only negative accelerations. These so derived jerk sizes can then preferably together with each other to a common Bremsruckzustandsgröße united as a longitudinal delay change quantity represents.
Darüber hinaus ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, die einzelnen, die Längsdynamik beschreibenden, Eingangsgrößen oder die aus diesen geformten gemeinsamen Zustandsgrößen über weitere Eingangsgrößen zu modifizieren, wie Fahrzustand, Beladungszustand, Straßenzustand und Fahreraktivität hinsichtlich Bremse, Lenkung Moduswahl (Sport, Komfort) und dergleichen.About that In addition, in a preferred embodiment of the invention, the individual, the longitudinal dynamics descriptive, input variables or the common state variables formed from these modify other input variables, such as driving condition, Loading condition, road conditions and driver activity in terms of brake, steering mode choice (sport, comfort) and the like.
Es ist vorteilhaft für die vorzugsweise einer nachgeschalteten Regelung zuzuführende Ausgangsgröße der Steuerung eine der Stellgröße des Aktors proportionale Größe zu wählen. Hierdurch wird vermieden, dass die Ausgangsgröße der Steuerung noch über ein Kennlinienfeld in die Stellgröße transformiert werden muss.It is advantageous for the preferably downstream Control to be supplied output of the Control one of the manipulated variable of the actuator proportional Size to choose. This avoids that the output of the controller is still over a characteristic field is transformed into the manipulated variable must become.
Die von mehreren Eingangsgrößen gebildeten abhängigen Zustandsgrößen können hinsichtlich der Längsverzögerung und der Änderung der Längsverzögerung (Bremsruck) in weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung parallelen Steuerungen zugeführt werden, welche dann Ausgangssignale abgeben, die bevorzugt eine der Aktorstellgröße proportionale Größe, insbesondere einen Strom, umfassen.The Dependent formed of several input variables State variables can with regard to Long delay and the change of the Longitudinal delay (brake pressure) in a further preferred embodiment the invention parallel controls are supplied which then output signals, preferably one of Aktorstellgröße proportional size, in particular a current, include.
Um die Vielfältigkeit der Einstellmöglichkeiten zu reduzieren ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, die Zustandsgrößen für Längsverzögerung und Änderung der Längsverzögerung (Ruck) in einer Kombinationseinheit miteinander in geeigneter Weise zu Wichten und zu kombinieren. Als Ergebnis erhält man eine gemeinsame Größe, die hinsichtlich der beiden Eingangszustände repräsentativ ist. Die Bewertung der beiden, an den Eingängen anliegenden Signale kann bevorzugt in Abhängigkeit von den einstellbaren Größen "Komfort" und "Sport" erfolgen, wobei für die Einstellung "Sport" das Steuerverhalten mehr auf Fahrsicherheit und geringe Radlastschwankungen ausgerichtet wird.Around the variety of setting options too reduce is provided in a preferred embodiment of the invention, the state variables for longitudinal deceleration and change the longitudinal delay (jerk) in a combination unit with each other in a suitable manner Weighting and combining. The result is one common size, in terms of both Input states is representative. The review the two, applied to the inputs signals may be preferred depending on the adjustable sizes "Comfort" and "sport" are carried out, taking for the setting "Sport" the control behavior more on driving safety and low Wheel load fluctuations is aligned.
Darüber hinaus ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, die Steuerungsausgangsgröße beziehungsweise Steuerungsausgangsgrößen über zusätzliche Eingangsgrößen abzuändern. Als zusätzliche Eingangsgrößen können dabei beispielsweise der energetische Straßenzustand oder die Fahrdynamik gelten. Die Fahrdynamik, eher komfortorientiert oder eher sportlich, kann dabei aus Eingangssignalen geschätzt werden oder aus entsprechend wählbaren Einstellungen des Fahrers abgeleitet werden. Die Modifikation der Steuerungsausgangsgrößen kann bevorzugt auch in einer Begrenzung in Form von minimalen und/oder maximalen Werten liegen.About that In addition, in a preferred embodiment of the invention, the control output variable or control output variables via modify additional input variables. As additional input variables can while, for example, the energetic road condition or the driving dynamics apply. The driving dynamics, rather comfort-oriented or rather sporty, can be estimated from input signals or from selectable settings of the Be derived driver. The modification of the control output variables may also be preferred in a limitation in the form of minimum and / or maximum values.
Aus den Eingangsgrößen oder der aus diesen gebildeten Steuergröße kann schließlich eine Informationsgröße gebildet werden, welche über den Längszustand des Fahrzeugs informiert. Diese Informationsgröße kann anderen Regelungsmodulen des Fahrzeugs zugeführt werden um zu erreichen, dass auch dort der Längsdynamikzustand des Fahrzeugs berücksichtigt wird.Out the input variables or the formed from these Control size can eventually be an information size are formed, which over the longitudinal state informed of the vehicle. This information size can be fed to other control modules of the vehicle in order to achieve that there also the longitudinal dynamic state of the vehicle is taken into account.
Es ist möglich, den Fahrzustand (komfortabel, sportlich) aufgrund der Eingangsgrößen abzuschätzen. Diese Möglichkeit wird bevorzugt genutzt, um eine zusätzliche Zustandsbewertung der Längsdynamik zu erreichen, wodurch bestimmt werden kann, ob das Fahrzeug mehr Komfort oder mehr Optimierung der Radlast, und damit der Sicherheit, erfordert. Diese Bewertung wird dann schließlich anderen Regelungs-Modulen zugeführt, in denen diese Information sinnvoll ausgewertet wird. Diese Module können bevorzugt zur Regelung der Vertikaldynamik, der Querdynamik oder der Stromberechnung zugeordnet werden.It is possible due to the driving condition (comfortable, athletic) to estimate the input variables. These Possibility is preferred to use an extra Conditional evaluation of longitudinal dynamics to achieve, thereby It can be determined whether the vehicle is more comfortable or more optimization wheel load, and therefore safety. This review is then finally fed to other control modules, in which this information is meaningfully evaluated. These modules can preferred for controlling the vertical dynamics, the lateral dynamics or be assigned to the current calculation.
Ferner ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, Ausgangsgrößen der Steuerung eine Halte-Abklingfunktion zuzuordnen, durch welche die Redaktionsträgheit der entsprechenden Baugruppen des Fahrzeugs gegenüber dem anfordernden Steuersignal berücksichtigt wird. Das gilt beispielsweise für die Verzögerung des Fahrzeugs aufgrund eines entsprechenden Anforderungssignals, insbesondere dem Bremsvorgang. Hierbei ist bevorzugt, dass die Halte-Abklingfunktion einen Anteil umfasst, der die Eingangsgröße über eine definierbare Zeitspanne hält und/oder über eine zweite definierbare Zeitspannen abklingen lässt (linear, quadratisch oder entsprechend einer anderen mathematischen Funktion).Furthermore, in a preferred embodiment of Invention provides output variables of the control to assign a holding-decay function, by which the editorial inertia of the corresponding components of the vehicle is taken into account with respect to the requesting control signal. This applies, for example, to the deceleration of the vehicle due to a corresponding request signal, in particular the braking process. In this case, it is preferable for the hold-down function to include a component which keeps the input variable over a definable time span and / or decays over a second definable time span (linear, quadratic or according to another mathematical function).
Die
Erfindung lässt sich mit anderen Worten wie folgt beschreiben:
In
Erweiterung des Stands der Technik sollen längsdynamische
Brems-/Verzögerungszustandsgrößen, das
heißt Größen entlang der x-Achse, zur
Steuerung Verwendung finden.In other words, the invention can be described as follows:
As an extension of the prior art, longitudinal dynamic braking / deceleration state quantities, that is, quantities along the x-axis, are to be used for control.
Es wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass es sich um eine Steuerung handelt, da zur Regelung eine Rückführeinheit benötigt wird und es ferner nicht möglich ist, Längsverzögerungsgrößen über einen vertikal angebrachten Aktor, wie ein Dämpfer, zu regeln.It It is noted at this point that it is a controller acts as a feedback unit for regulation is needed and it is also not possible Longitudinal delay over a vertically mounted actuator, such as a damper, too regulate.
Aus mehreren Eingangsgrößen werden ein oder mehrere Verzögerungszustände ermittelt. Die unterschiedlichen Eingangsgrößen können dabei in völlig divergierenden Einheiten vorliegen, wie beispielsweise eine Längsbeschleunigung in m/s2, ein Bremsdruck in bar, eine ABS-Bremsung (dimensionslos), eine AWV-Bremsung (dimensionslos), eine AWV-Warnung (dimensionslos), ein Ansprechen des Bremslichtschalters BLS (dimensionslos), eine EPB-Anforderung in Nm (elektronsicher Parkbremsvorgang), eine ACC-Anforderung (Bremsvorgang initiiert durch das Adaptive Cruise Control System) in m/s2 oder eine Raddrehzahl in 1/min und dergleichen. Im Verlauf der Bildung der Zustandsgröße werden diese unterschiedlichen Größen auf die Einheit der Zustandsgröße konvertiert. Diese ist vorteilhafter eine Beschleunigung, zum Beispiel m/s2.One or more delay states are determined from a plurality of input variables. The different input variables can be present in completely divergent units, such as a longitudinal acceleration in m / s 2 , a brake pressure in bar, an ABS braking (dimensionless), an AWV braking (dimensionless), an AWV warning (dimensionless), a response of the brake light switch BLS (dimensionless), an EPB request in Nm (electronic parking brake operation), an ACC request (braking initiated by the Adaptive Cruise Control System) in m / s 2 or a wheel speed in 1 / min and the like. As the state variable is formed, these different quantities are converted to the unit of state quantity. This is advantageously an acceleration, for example m / s 2 .
Essentiell sowohl für das Empfinden des Fahrers als auch für die Fahrzeugbewegung ist ferner die Änderung der Bewegung, zum Beispiel in Form der Verzögerungsableitung in m/s3. Hierbei existiert die Möglichkeit, zunächst alle Eingangsgrößen einzeln zu differenzieren und bedarfsgerecht zu filtern oder aber erst die Verzögerungszustandsgröße zu differenzieren und zu filtern. Beide Ausprägungen haben Vor- und Nachteile. Aus Gründen zum Beispiel der Übersicht, der Einfachheit oder der Rechenzeit wird empfohlen, nur die Zustandsgröße zu differenzieren.The change of the movement, for example in the form of the delay derivation in m / s 3, is also essential for the driver's sense as well as for the vehicle movement. In this case, it is possible first to individually differentiate all input variables and to filter them according to need, or first to differentiate and filter the delay state variable. Both variants have advantages and disadvantages. For reasons such as overview, simplicity or computation time, it is recommended to differentiate only the state variable.
Bei der Kombination der unterschiedlichen Eingangsgrößen kann neben der Normierung auf die Zustandseinheit ferner eine Wichtung erfolgen oder aber auch ein Zeitverhalten aufgeprägt werden. So weisen zum Beispiel Sollverzögerungen meist einen Beschleunigungssprung auf. Dieser würde bei einer Differenzierung zu einer Unendlichkeitsstelle führen. Hier ist es somit vorteilhaft dieser Größe ein Zeitverhalten aufzuprägen, so dass eine „Istverzögerung" näherungsweise abgebildet wird. Diese Zustandsgröße kann ferner veränderbar sein, zum Beispiel in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit, dem energetischen (Straßen-)Zustand, dem Beladungszustand oder aber der gewünschten Fahrdynamik (sportlich-/komfortorientiert) und dergleichen.at the combination of different input variables In addition to the normalization to the state unit, a weighting can also be used or else a time behavior can be imposed. Thus, for example, set decelerations usually have an acceleration jump on. This would be at a differentiation to an infinity point to lead. Here it is therefore advantageous this size to impose a time behavior, so that an "actual delay" approximates is shown. This state variable can also be changeable, for example depending from the driving speed, the energetic (road) condition, the loading condition or the desired driving dynamics (sporty / comfort-oriented) and the same.
Im Gegensatz zu Beschleunigungsvorgängen sind verschiedene Ausprägungen bei Verzögerungssignalen zu finden. Zum Einen existieren die Verzögerungssignale, die eher eine komfortorientierte Verzögerung bis mittlere Fahrsport-Anforderungen an die Verzögerung bedingen, wie beispielsweise der Bremsdruck, die ACC-Verzögerung oder die EPB-Verzögerung (EPB = Elektrische Feststellbremse). Dann existieren Längsdynamiksignale wie das ABS-Bit oder das AWV-Bremsbit, die ein sicheres Anzeichen für einen mehr fahrsicherheitsbetonten Zustand darstellen. Abschließend gibt es noch Signale, die auf eine zukünftige Bremsung hinweisen, wie das BLS-Bit oder das AWV-Warnbit. Es gibt nun zum Einen die Möglichkeit drei Längsverzögerungszustandsgrößen entsprechend der unterschiedlichen Kategorien zu bilden und drei dazugehörige Längsverzögerungsableitungszustandsgrößen mit einer entsprechenden Anzahl an nachgeschalteten Regel-Steuerungen. Zum Anderen können auch alle Signale zu nur einem Längsverzögerungszustand zusammengefasst werden. In diesem Fall werden die Vorhaltesignale zum Beispiel in Form einer leichten Verzögerung umgesetzt und die fahrsicherheitslastigen Signale als starke Verzögerung (Vollbremsung). Beide Varianten haben ihre Vorteile. Bei der ersten kann der Fahrzustand besser berücksichtigt werden, bei der letztgenannten wird die Applikation stark vereinfacht, da es nur die zwei Zustandsgrößen Längsverzögerung und Längsverzögerungsänderung gibt. Selbstverständlich kann auch eine Mischform stattfinden, in der zum Beispiel nur die sicherheitsrelevanten Signale separat behandelt werden.in the Unlike acceleration processes are different Find occurrences of delay signals. On the one hand, there are the delay signals, the sooner a comfort-oriented delay to medium driving requirements cause the delay, such as the brake pressure, the ACC delay or the EPB delay (EPB = Electric parking brake). Then there are longitudinal dynamics signals like the ABS bit or the AWV brake bit, which is a sure sign for a more safety-conscious state. Finally, there are still signals to a future Indicate braking, such as the BLS bit or the AWV warning bit. There is now the possibility of three longitudinal delay state variables according to the different categories and three associated longitudinal delay derivative state quantities with a corresponding number of downstream control controls. On the other hand, all the signals can also only have one longitudinal delay state be summarized. In this case, the lead signals become implemented, for example, in the form of a slight delay and the driving safety-heavy signals as a strong delay (Full braking). Both variants have their advantages. At first can the driving condition are better taken into account, in the latter the application is greatly simplified, as it only the two state variables longitudinal delay and longitudinal delay change. Of course can also take a hybrid form in which, for example, only the safety-relevant signals are treated separately.
In einer weiteren Ausführung ist es möglich, einen Gesamtlängsdynamikzustand zu ermitteln, der als Information in anderen Modulen Eingang finden kann. Da bereits zwei Zustandsgrößen, die Längsverzögerung und die Längsverzögerungsänderung existieren, empfiehlt es sich hier, zunächst eine resultierende Ausgangssteuergröße aus diesen beiden Eingangsgrößen zu ermitteln und diese als Informationsgrundlage zu verwenden. Dieser Gesamtlängsdynamikzustand ist zum Beispiel besonders vorteilhaft in Kombination mit der Vertikaldynamikregelung, da diese zum Beispiel auch auf Nickbewegungen regelt. Hilfreich kann dies jedoch auch bei stärker sicherheitsbetonten Aspekten in der Querdynamik sein, so dass keine unerwünschten Sprünge zwischen den Anforderungen aus Längs- und aus Querdynamik entstehen.In a further embodiment it is possible to determine a total longitudinal dynamic state that can be used as information in other modules. Since there are already two state variables, the longitudinal delay and the longitudinal delay change, it is advisable here first to determine a resulting output control variable from these two input variables and to use this as the information basis. This overall longitudinal dynamic state is particularly advantageous, for example liable in combination with the vertical dynamics control, as this regulates, for example, also on pitch movements. However, this can also be helpful in more safety-oriented aspects of lateral dynamics, so that no undesirable jumps arise between the requirements of longitudinal and transverse dynamics.
Des Weiteren ist es möglich, anhand der Zustandsgrößen eine Einschätzung zu treffen, wie weit der Zustand komfortorientiert oder sportlich/sicherheitsorientiert ist. Diese Information kann unter anderem für eine nachgeschaltete Steuergrößenauswahl aus den unterschiedlichen Reglern (wie Vertikaldynamik, Querdynamik, Längsdynamik, Endlagen und dergleichen) zur Ermittlung dienen, welches Modul mit welchem Anteil durchgeschaltet wird.Of Furthermore, it is possible based on the state variables to make an assessment of how far the state is comfort-oriented or sporty / safety-oriented. This information can among other things, for a downstream control variable selection the different controllers (such as vertical dynamics, lateral dynamics, Longitudinal dynamics, end positions and the like) for determination serve, which module is switched through with what proportion.
In, der Zustandsgrößenberechnung nachgeschalteten, Reglerelementen wird vorteilhafterweise einmal entsprechend der Längsverzögerungszustandsgröße und zum Beispiel parallel auf die Längsverzögerungsableitungszustandsgröße gesteuert.In, downstream of the state variable calculation, Control elements is advantageously once according to the Longitudinal deceleration state variable and, for example, parallel to the longitudinal delay derivative state quantity controlled.
In einem Kombinierer ist es möglich, beide Ausgänge miteinander zu verknüpfen. Dies kann in unterschiedlichster Form (wie Max-Bildung, Min-Bildung und dergleichen) erfolgen, auch abhängig davon, ob es sich um einen mehr komfortorientierten oder einen sport-/sicherheitsorientierten Zustand handelt. Es ist nicht direkt notwendig einen Kombinierer an dieser Stelle zu integrieren, sondern es kann auch erst ein Zusammenfassen aller Regleranforderungen in einem nachgelagerten Reglermodul erfolgen. Vorteilhaft bei Verwendung eines Kombinierers ist jedoch, dass eine Zustandsgröße für den Längszustand gefunden werden kann, die durch die Reglerausgangsgröße des Kombinierers definiert wird.In a combiner it is possible both outputs to connect with each other. This can vary widely Shape (such as max formation, min formation, and the like) are done, too depending on whether it is a more comfort-oriented or a sport / safety oriented state. It is not directly necessary to integrate a combiner at this point, but it can only be a summary of all controller requirements done in a downstream controller module. Advantageous when using of a combiner, however, is that a state quantity can be found for the longitudinal state, the through the controller output of the combiner is defined.
Besonders vorteilhaft an dem genannten Vorgehen, zuerst alle Eingangsgrößen zu (zwei) Zustandsgrößen zusammenzufassen, besteht darin, dass man die Steuerung und die Bildung der Steuerungseingangsgröße weitgehend entkoppelt. Eine Normierung der Eingangsgrößen auf die Einheit der Zustandsgröße erfolgt in der Regel nur einmalig und kann auch weitgehend außerhalb des Fahrzeugs bestimmt werden. Bei der Applikation in einem Fahrzeug muss dann nur noch die Steuerung für die Zustandsgrößen abgestimmt werden.Especially advantageous to the mentioned procedure, first all input variables consists of (two) state variables in that the control and the formation of the control input largely decoupled. A normalization of the input variables on the unit of the state quantity takes place in the Usually only once and can also be largely outside the Vehicle to be determined. When applied in a vehicle then only the control for the state variables has to be done be matched.
Da die aus der Längsdynamik resultierenden Fahrzeugbewegungen sich langsamer aufbauen, ist es vorteilhaft, entweder die Eingangs- oder die Ausgangsgrößen der Steuerung zeitlich abklingen zu lassen. Im Allgemeinen ist es günstiger, die Ausgangsgröße zu halten und nachfolgend abklingen zu lassen, da so ein stetiger Verlauf sichergestellt ist. Je nach Parameterapplikation beziehungsweise Kombination der unterschiedlichen Zustandsausgangsgrößen können bei einem Halte-Abklingen der Eingangsgröße Sprünge auftreten, die eher unerwünscht sind.There the vehicle dynamics resulting from the longitudinal dynamics build up more slowly, it is beneficial to choose either the input or the output variables of the controller in time to subside. In general, it is cheaper, the Main output to keep and then subside to let, because such a steady course is ensured. Depending on Parameter application or combination of the different ones State outputs can be at a Hold-down the input jumps occur, which are rather undesirable.
Das Abklingen selbst setzt sich vorteilhafterweise aus einem Halteteil und einem Abklingteil zusammen, wobei letzterer linear, quadratisch oder ähnlich erfolgen kann. Als Ausgangsgröße der längsdynamischen Steuerung empfiehlt sich eine Größe, die direkt proportional abhängig von der Steuergröße des Aktors ist, also beispielweise der Dämpferstrom.The Decay itself is advantageously made of a holding part and a Abklingteil together, the latter being linear, square or similar. As a starting point the longitudinal dynamic control is recommended a size that directly proportional to the size of the tax Actuator is, so for example, the damper current.
In einer weiteren Ausprägung soll die resultierende längsdynamische Steuerausgangsgröße veränderbar oder aber korrigierbar über andere Zustandsgrößen sein, beispielweise in Abhängigkeit von dem energetischen (Straßen-)Zustand und/oder aber der gewünschten Fahrdynamik (sportlich-/komfortorientiert, Tasterwahl) und dergleichen.In Another expression is the resulting longitudinal dynamic Control output variable or but correctable over other state variables be, for example, depending on the energetic (Road) condition and / or the desired Driving dynamics (sporty / comfort-oriented, button selection) and the like.
Da Radlastschwankungen direkt von der Aktor-(Dämpfer-)kraft abhängig sind, die wiederum eine Folge der Stellgröße, zum Beispiel des Stroms, ist, sollte die Abhängigkeit von energetischen Zuständen oder der gewünschten Fahrdynamik am Ende der Steuerung erfolgen, da so eine Entkopplung dieser Einflussgrößen von den Applikationsparametern der Steuerung gegeben ist. Diese Korrektur kann beispielsweise auch in der Form erfolgen, dass die Steuergrößen in ihrem Min- und/oder Maxwert durch diese zusätzlichen Zustandsgrößen begrenzt werden. Besonders empfehlenswert ist dies bei fahrsicherheitsbetonten Manövern, wie einer ABS- oder einer Vollbremsung, da so zum Beispiel eine Unter- oder Überdämpfung vermieden werden kann.There Wheel load fluctuations directly from the actuator (damper) force dependent, which in turn is a consequence of the manipulated variable, For example, of the current, the dependence should be on energetic states or the desired driving dynamics At the end of the control, there is a decoupling of these influencing variables given by the application parameters of the controller. These Correction can for example also take the form that the Control variables in their minimum and / or maximum value by limits these additional state variables become. This is especially recommended for driving safety Maneuvers, such as an ABS or a full braking, because so For example, under- or over-damping avoided can be.
In einer ganz anderen Ausprägung können die längsdynamischen Zustandsgrößen statt in einer Längsdynamiksteuerung auch als Vorsteuer-Eingangsgröße, zum Beispiel für Vertikaldynamikregelungen Verwendung finden. Hierbei ist es vorteilhaft, die Längsverzögerungsableitungszustandsgröße beispielsweise in einem Nickregler zu verwenden, da die Verzögerungsänderung wesentlich den Nickvorgang beeinflusst. Die Längsverzögerungszustandsgröße kann in einem Radlastschwankungsregler Eingangs finden.In The longitudinal dynamics can be of a completely different type State variables instead of in a longitudinal dynamics control also as pre-tax input, for example be used for vertical dynamics regulations. in this connection For example, it is preferable to set the longitudinal delay derivative state quantity to use in a pitch controller because the delay change significantly affects the pitching process. The longitudinal delay state quantity can be found in a wheel load controller.
Die Aufgabe wird ferner durch ein System zur Beeinflussung der Bewegung eines in seinen Bewegungsabläufen steuerbaren oder regelbaren Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeuges mit den in Anspruch 26 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass der Dämpferregler wenigstens ein Modul umfasst, mittels dem aus den Sensorsignalen unter Berücksichtigung eines Längsverzögerungszustandes und eines Längsverzögerungsableitungszustandes mittels zustandsabhängigen Regelalgorithmen wenigstens eine Steuersignal für die Aktuatoren generierbar ist, ist vorteilhaft möglich, den Dämpferregler modular aufzubauen und in im Fahrzeug bestehende Systeme, beispielsweise in ein Steuergerät, in einfacher Art und Weise zu integrieren.The object is further achieved by a system for influencing the movement of a controllable in his movements or controllable vehicle body of a motor vehicle having the features mentioned in claim 26. Characterized in that the damper controller comprises at least one module by means of which at least one control signal for the actuators can be generated from the sensor signals taking into account a longitudinal delay state and a longitudinal delay derivative state by means of state-dependent control algorithms, is advantageously possible, the damper controller build modular and integrate existing systems in the vehicle, for example, in a controller, in a simple manner.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments will be apparent from the others, in the subclaims mentioned features.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below in embodiments the accompanying drawings explained. Show it:
Das
Kraftfahrzeug
Jedem
Rad beziehungsweise jedem Dämpfer ist ein Wegsensor
Der
Aufbau
Die Anordnung der Sensoren ist hier lediglich beispielhaft. Es können auch andere Sensoranordnungen, beispielsweise ein vertikaler Aufbaubeschleunigungssensor und zwei Drehwinkelsensoren oder dergleichen, zum Einsatz kommen.The Arrangement of the sensors is merely exemplary here. It can Other sensor arrangements, such as a vertical body acceleration sensor and two rotation angle sensors or the like are used.
Das
Kraftfahrzeug
Das
Schaltmittel
Da sowohl die Aufbaugeschwindigkeiten vA, die Dämpfergeschwindigkeiten vD und die Radgeschwindigkeiten vR alle den gleichen Richtungsvektor besitzen (in z-Richtung), besteht der Zusammenhang vD = vA – vR. Hierdurch müssen nicht alle Messgrößen in Form von Messsignalen vorliegen, sondern können aus den anderen Messgrößen errechnet werden.There both the body speeds vA, the damper speeds vD and the wheel speeds vR all the same direction vector own (in the z-direction), there is the connection vD = vA - vR. As a result, not all measured variables in the form of measurement signals, but may be off the other measured variables are calculated.
Anhand der bisherigen Erläuterungen wird deutlich, dass es für eine effektive Regelung des Bewegungsablaufes des Aufbaus auf die Bereitstellung eines Stellstromes für das Steuermittel der Dämpfer ankommt. Nachfolgend wird auf die Bereitstellung dieses Stellstromes unter Berücksichtigung der Umsetzung der erfindungsgemäßen Lösungen näher eingegangen.Based The previous explanations make it clear that it is for an effective control of the movement of the body on the Provision of a control current for the control means the damper arrives. The following will focus on providing this Stellstromes taking into account the implementation of the invention Solutions in more detail.
Das
Reglermodul
In
Die
Störgröße bewirkt eine, normalerweise unerwünschte,
Veränderung der Regelgröße, die kompensiert
werden muss. Die Eingangsgröße des Reglers
In
In
In
In
In
In
Die
Steuergrößen i_verzög1, i_verzög2,
beziehungsweise i_verzabl1, iverzabl2 können entsprechend
In
In
Die in den Figuren jeweils dargestellten Ströme mit i_verzög, i_verzabl und i_längs und dergleichen können sowohl Einzelsignale als auch Vektoren darstellen. Insgesamt resultieren aus einer Längssteuerung in der Regel vier Steuergrößen, zum Beispiel in Form von Strömen, jeweils für die Dämpfer vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts.The in the figures respectively shown currents with i_delay, i_verzabl and i_längs and the like can both Represent individual signals as well as vectors. Overall result from a longitudinal control usually four control variables, for example in the form of streams, respectively for the dampers front left, front right, rear left and back right.
Da sich die Dämpfer an der Vorder- und Hinterachse meist relativ deutlich in ihrer Charakteristik und ihrem Kraftbereich voneinander unterscheiden, werden die Ströme für die Achsen jeweils unterschiedlich voneinander appliziert und auch berechnet. Dementsprechend ergeben sich meist parallel angeordnete Steuereinheiten für die Vorder- und Hinterachse. Dies wird jedoch als bekannt vorausgesetzt.There the dampers on the front and rear usually relatively clearly in their characteristics and their power range from each other distinguish, the currents for the axes each applied differently from each other and also calculated. Accordingly, usually arise parallel control units for the front and rear axle. However, this is known as provided.
Die Erfindung betrifft also ein Verfahren oder eine Regelungssystemkomponente zur Steuerung von Aktoren, vorzugsweise Fahrzeugstoßdämpfern, wobei längsdynamische Zustandsgrößen, wie der Längsverzögerungszustand (x_verzög) und der Längsverzögerungsableitungszustand (x_verzabl), als Steuerungseingangsgrößen Verwendung finden.The The invention thus relates to a method or a control system component for controlling actuators, preferably vehicle shock absorbers, wherein longitudinal dynamic state variables, such as the longitudinal deceleration state (x_delay) and the longitudinal delay derivative state (x_delay), as control input quantities Usage Find.
- 1010
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 1212
- Radwheel
- 1414
- Radwheel
- 1616
- Radwheel
- 1818
- Radwheel
- 2020
- Aufbauconstruction
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- Dämpferdamper
- 2424
- Dämpferdamper
- 2626
- Dämpferdamper
- 2828
- Dämpferdamper
- 3030
- Wegsensordisplacement sensor
- 3232
- Wegsensordisplacement sensor
- 3434
- Wegsensordisplacement sensor
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- Wegsensordisplacement sensor
- 3838
- Beschleunigungssensorenaccelerometers
- 4040
- Beschleunigungssensorenaccelerometers
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- Beschleunigungssensorenaccelerometers
- 4444
- Steuergerätcontrol unit
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- Federfeather
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- Federfeather
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- Federfeather
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- Federfeather
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- Schwerpunktmain emphasis
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- SignaleingangsmodulSignal input module
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- SignalausgangsmodulSignal output module
- 6868
- SignalausgangsmodulSignal output module
- 7070
- Man-Machine-InterfacemodulMan-machine interface module
- 7272
- Filtermodulfilter module
- 7474
- BeladungserkennungsmodulLoad recognition module
- 7676
- StraßenerkennungsmodulRoad detection module
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- EndlagendämpfungsmodulsEndlagendämpfungsmoduls
- 8080
- QuerdynamikmodulLateral dynamics module
- 8282
- LängsdynamikmodulLongitudinal dynamics module
- 8484
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- StromberechnungsmodulPower calculation module
- 9090
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- 9292
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- Filterfilter
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- Filterfilter
- 112112
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- AbklinggliederAbklingglieder
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- Kombinierercombiners
- 122122
- Korrekturgliedcorrection term
- 124124
- Kombinierercombiners
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102008052989A Ceased DE102008052989A1 (en) | 2007-10-26 | 2008-10-23 | Signals producing method for influencing movement of controllable body of e.g. utility vehicle, involves finding control signal to control dampers from sensor signals considering long delay and delay derivative conditions using algorithm |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102008052989A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2311707A1 (en) * | 2009-10-16 | 2011-04-20 | Audi AG | Method for operating a driver assistance system in a motor vehicle and motor vehicle |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3918735A1 (en) | 1989-06-08 | 1990-12-13 | Bosch Gmbh Robert | METHOD AND DEVICE FOR DAMPING MOVEMENT PROCESSES |
DE102005040907A1 (en) | 2005-08-30 | 2007-03-08 | Daimlerchrysler Ag | Chassis suspension damping force characteristics influencing device for motor vehicle, has controlling equipment which increases damping force, so that vehicle body movement is suppressed based on starting or braking process |
-
2008
- 2008-10-23 DE DE102008052989A patent/DE102008052989A1/en not_active Ceased
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3918735A1 (en) | 1989-06-08 | 1990-12-13 | Bosch Gmbh Robert | METHOD AND DEVICE FOR DAMPING MOVEMENT PROCESSES |
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