DE102008052992B4

DE102008052992B4 - Verfahren und System zur Beeinflussung der Bewegung eines in seinen Bewegungsabläufen steuerbaren oder regelbaren Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeuges und Fahrzeug

Info

Publication number: DE102008052992B4
Application number: DE102008052992.3A
Authority: DE
Inventors: Dr. Arenz Andrea
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2007-10-26
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2020-10-29
Anticipated expiration: 2028-10-24
Also published as: DE102008052992A1

Abstract

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 und der Dämpferregler wenigstens ein Steuersignal zur Ansteuerung von Aktuatoren, insbesondere semi-aktiven oder aktiven Dämpfern, liefert, mittels denen die Bewegung des Fahrzeugaufbaus beeinflusst werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Dämpferreglers aus den Sensorsignalen unter Berücksichtigung von definierten Zuständen in Abhängigkeit von wählbaren Anforderungen an die Bewegung des Fahrzeugaufbaus und Fahrsicherheitsanforderungen mittels zustandsabhängiger Regelalgorithmen das wenigstens eine Steuersignal zur Ansteuerung der Aktuatoren ermittelt wird, wobei das wenigstens eine Steuersignal aus einer Kombination von wenigstens zwei mittels unterschiedlicher zustandsabhängigen Regelalgorithmen gelieferten Signalen ermittelt wird, als das wenigstens eine Steuersignal ein direkt die Aktuatoren beeinflussender Steuerstrom bereitgestellt wird, wobei aus von Einzelreglern bereitgestellten Eingangsströmen ein resultierender Strom ermittelt wird, der der Steuerstrom für die Dämpfer ist.

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.
Verfahren und Systeme der gattungsgemäßen Art sind bekannt. So ist beispielsweise aus DE 39 18 735 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dämpfung von Bewegungsabläufen an Fahrwerken von Personen- und Nutzkraftfahrzeugen bekannt, bei denen aus einer sensorisch ermittelten Bewegung zweier Fahrzeugmassen mittels einer Signalverarbeitungsschaltung ein Steuersignal für einen steuerbaren, an den Fahrzeugmassen angreifenden Aktuator gebildet wird. Für eine komfortable und dennoch sichere Fahrwerkabstimmung ist vorgesehen, die sensorisch ermittelten Signale über eine der Signalverarbeitungsschaltung angehörenden Schaltungsanordnung mit frequenzabhängigem Übertragungsverhalten zu leiten. Hierdurch soll erreicht werden, dass aufgrund der frequenzabhängigen Verarbeitung der Sensorsignale keine statische Kennlinie für die Aktuatorsteuerung beziehungsweise Aktuatorregelung eingesetzt wird, sondern eine von dem Frequenzinhalt des Bewegungsablaufs abhängige Aktuatorsteuerung beziehungsweise Aktuatorregelung erfolgt. Hierdurch soll das Ziel eines möglichst hohen Fahrkomforts bei einer auch in Grenzbereichen des Fahrzustandes sicheren Auslegung des Fahrwerks erzielt werden. Diesem Ansatz liegt der Gedanke zugrunde, dass dem Zielkonflikt zwischen gewünschtem Fahrkomfort, das heißt komfortable und weiche Auslegung, und Fahrdynamik, das heißt sportliche und straffe Abstimmung, einerseits und einer ausreichenden Fahrsicherheit andererseits entsprochen werden soll. Für Fahrkomfort und Fahrdynamik ist eine Dämpfung der Bewegung des Aufbaus entscheidend, während für eine Fahrsicherheit eine Radlast beziehungsweise Radlastschwankung entscheidend ist.
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.
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.
DE 43 03 160 A1 offenbart eine System zur Regelung und/oder Steuerung eines Kraftfahrzeugfahrwerks. Es ist vorgesehen, dass abhängig von einem Fahrzustand des Fahrzeuges steuerungs- und/oder Regelungsblöcke einzeln oder in Gruppen zu- oder abgeschaltet beziehungsweise aus- oder eingeblendet werden, sodass eine Beladungs- und/oder fahrbahnabhängige Regelung möglich ist.
DE 41 05 937 A1 offenbart ein Verfahren und eine Anordnung zur Steuerung der Dämpfung des Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs. Es ist vorgesehen, dass sicherheitsorientierte Eingangsgrößen daraufhin geprüft werden, ob eine mittlere bis hohe Dämpfung erforderlich ist. Die Dämpfung wird zutreffendenfalls entsprechend eingestellt. Ist eine mittlere bis hohe Dämpfung nicht erforderlich, wird eine niedrige Dämpfung in Abhängigkeit von komfortorientierten Eingangsgrößen eingestellt.
Aus der DE 41 19 323 A1 ist ebenfalls ein Verfahren zur Regelung der Dämpferkraft bekannt, wobei aus zwei Eingangsströmen ein resultierender Strom ermittelt wird.
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 Berücksichtigung von Fahrkomfort, Fahrdynamik und Fahrsicherheit möglich ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen, ein System mit den in Anspruch 20 genannten Merkmalen und durch ein Fahrzeug mit einem System nach Anspruch 21 gelöst.
Mittels des Dämpferreglers wird aus den Sensorsignalen unter Berücksichtigung von definierten Zuständen, in Abhängigkeit von wählbaren Anforderungen an die Bewegung des Fahrzeugaufbaus und Fahrsicherheitsanforderungen, mittels zustandsabhängiger Regelalgorithmen das wenigstens eine Steuersignal zur Ansteuerung der Aktuatoren ermittelt. Das wenigstens eine Steuersignal wird aus einer Kombination von wenigstens zwei mittels unterschiedlicher zustandsabhängigen Regelalgorithmen gelieferten Signalen ermittelt. Das wenigstens eine Steuersignal wird als ein direkt die Aktuatoren beeinflussender Steuerstrom bereitgestellt, wobei aus von Einzelreglern bereitgestellten Eingangsströmen ein resultierender Strom ermittelt wird, der der Steuerstrom für die Dämpfer ist. Hierdurch ist vorteilhaft möglich, dem Fahrkomfort und Fahrdynamik einerseits und Fahrsicherheit andererseits durch die spezielle Einbindung der zustandsabhängigen Regelalgorithmen bei der Ermittlung eines resultierenden Steuersignal Rechnung zu tragen. Durch die Berücksichtigung der definierten Zustände 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.
Da das wenigstens eine Steuersignal als ein direkt die Aktuatoren beeinflussender Steuerstrom bereitgestellt wird, entfällt einerseits das Erfordernis der Bereitstellung einer Dämpfergeschwindigkeit als Zusatzgröße und andererseits ist die aus dem Stand der Technik bekannte Kennfeldumrechnung zu der eigentlichen Stellgröße nicht mehr erforderlich.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass als wählbare Anforderung an die Bewegung des Fahrzeugaufbaus wenigstens zwischen Komfort und Sportlichkeit gewählt werden kann, wobei insbesondere die Wahl stufenlos und/oder in Stufen zwischen hohem Komfort und hoher Sportlichkeit erfolgt. Hierdurch wird in einfacher Weise eine Anpassung der Beeinflussung der Bewegung des Fahrzeugaufbaus an die individuellen Bedürfnisse eines Fahrzeugführers möglich.
Darüber hinaus ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass bei der Ermittlung des wenigstens einen Steuersignals als definierte Zustände, Fahrzustände und/oder Beladungszustände und/oder Energiezustände und/oder Fahreraktivitäten berücksichtigt werden. Hierdurch lassen sich sehr vorteilhaft als Fahrzustände die Vertikaldynamik und/oder die Längsdynamik und/oder die Querdynamik des Fahrzeuges berücksichtigen. Darüber hinaus können sehr vorteilhaft als Energiezustände die Energiezustände des Aufbaus und/oder der Räder und/oder der Straße und/oder des Aktuators berücksichtigt werden. Ferner lassen sich als Fahreraktivitäten vorteilhaft der Betätigungszustand des Gaspedals und/oder des Bremspedals und/oder der Lenkung und/oder der Getriebeschaltung berücksichtigen. Ein aus diesen möglichen Zuständen in beliebiger Kombination ermitteltes Steuersignal führt zu einer sehr komfortablen Anpassung der Bewegung des Fahrzeugaufbaus an die vom Fahrzeugführer tatsächlich gestellten Anforderungen. Insgesamt ist somit ein sehr harmonischer Bewegungsablauf des Fahrzeugaufbaus einstellbar, der vom Fahrzeugführer beziehungsweise den Fahrzeuginsassen als angenehm und komfortabel empfunden wird.
Ferner ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, Steuergrößen zusammenzufassen (zu kombinieren), die direkt proportional zu der Stellgröße des Aktors sind. Dies können sowohl dimensionslose Größen (zum Beispiel Werte von 0... 100 oder 0...1) oder aber direkt Ströme oder entsprechende andere Ansteuergrößen des Aktors, (beispielsweise eine Spannung) sein.
Darüber hinaus ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, auch gemischte Steuergrößen mit unterschiedlichen Einheiten zu kombinieren, wobei vorzugsweise eine Konvertierung auf eine Einheit erfolgt. In diesem Fall dient eine Konvertierungseinheit dazu, alle Größen auf eine festgelegte (physikalische) Einheit, insbesondere eine Einheit, die direkt proportional zur Steuergröße der Aktoren ist, zu vereinheitlichen.
Prinzipiell könnten auch Kräfte als Eingangsgrößen berücksichtigt werden, allerdings ist dann eine Umrechnungseinheit von der Aktorausgangsgröße „Kraft“ in die Aktorstellgröße „Strom“ notwendig. Es ist hierbei bevorzugt, der Einheit weitere Eingangsgrößen zuzuführen, wie die Dämpfergeschwindigkeit für die Umrechnung Kraft zu Strom.
Die Zustandsgrößen können in weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung auch dazu verwendet werden, eine oder mehrere Größen oder aber bereits kombinierte Größen zu korrigieren beziehungsweise zu verändern. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, den energetischen (Straßen-)Zustand zu verwenden und die Steuergröße so zu verändern, dass das Fahrzeug nicht komplett unterdämpft oder überdämpft sind und so Radspringen auftreten kann. Es ist vorteilhaft, diese Zustandseinheiten nicht in allen (vorangeschalteten) Modulen einzeln zu integrieren und somit mehrfach zu rechnen sondern einmal am Ende zu berücksichtigen.
Ein weiterer definierter Zustand kann der Fahrzustand sein. Bei einem nicht bewegten Fahrzeug im Stillstand belastet es das Bordnetz und verbraucht Strom unnötigerweise, wenn weiterhin Steuergrößen angefordert werden. Eine reine Betrachtung, zum Beispiel über die Größe der Fahrgeschwindigkeit ist hier aber nicht ausreichend, da auch bei Fahrgeschwindigkeit Null noch Bewegungen auftreten können, die entsprechend bedämpft werden sollen. Ein typisches Beispiel hierfür ist ein Abbremsvorgang, bei dem die Nickbewegung wesentlich während des Fahrzeugstillstandes erfolgt. Vielmehr ist unter Berücksichtigung auch der Fahrzeuggeschwindigkeit ein Fahrzustand zu ermitteln, der entsprechend die Steuergröße nur auf Null setzt, wenn sich das Fahrzeug nicht mehr (aufbauseitig) bewegt und sich im Stillstand befindet. Hierbei kann ferner berücksichtigt werden, dass auch bei niedrigen Batteriespannungen kein Strom gefordert werden soll, um das Bordnetz nicht unnötig zu belasten.
Ein weiterer definierter Zustand ist der Fahrsicherheitszustand. Dieser ergibt sich zum Beispiel eindeutig, wenn fahrsicherheitsrelevante Systeme im Eingriff sind wie das ABS (Antiblockiersystem), das ESP (elektronisches Stabilitätsprogramm) oder das AWV (Anhaltewegverkürzung) und so weiter. Hier ist die Steuergröße in jedem Fall so zu wählen, dass die Fahrerassistenzsysteme nicht behindert werden, zum Beispiel durch sich stark ändernde oder zu hohe oder zu niedrige Dämpfkräfte. Je nach energetischem (Straßen-)Zustand kann hier entweder ein Steuerbereich bestimmt werden, im dem sich die Steuergröße bewegt oder die Steuergröße selbst bestimmt werden, so dass sich eine möglich optimale dynamische Radlastschwankung ergibt. Ein ganz anderer kritischer Zustand ist gegeben, wenn sich die Temperatur der Ansteuereinheit, dies kann im Steuergerät oder aber auch in einer Dämpferspule sein, aufgrund der Stromanforderungen zu stark erhöht. In diesem Fall ist es aus Bauteilschutzgründen essentiell, den Strom zu begrenzen. Falls kein Strom mehr für einen fahrsicherheitskritischen Betrieb mehr möglich ist, muss entsprechend der Dämpfer in einen gesicherten Zustand gehen (zum Beispiel über Null-Bestromung und eine definierte Passiv-Kennlinie).
In weiteren Fällen ist vorteilhaft, Stromänderungen aufgrund von fahrerinitiierten Modi wechseln (Komfort zu Sport oder ähnlich) zu verzögern oder zu unterdrücken. Dies ist beispielsweise sinnvoll in längs- und/oder querdynamischen sportlichen Zuständen.
Weitere wichtige Zustände können sich zum Beispiel ergeben, wenn ein- oder mehrere Sensoren und/oder Can-Größen und/oder Aktorgrößen fehlerhaft detektiert wurden. Auch auf diesen Zustand beziehungsweise diese Zustände muss das Stromberechnungsmodul entsprechend reagieren.
Aus diesen Aufzählungen wird bereits deutlich, dass viele unterschiedliche Zustände existieren, die entsprechend bei der Berechnung der resultierenden Ausgangsgröße Berücksichtigung finden sollten. Dies kann in unterschiedlichster Form umgesetzt sein. Zum einen können Zustandsgrößen ermittelt und verwendet werden, die dann Entscheider oder Kombinierer ansteuern. Zum anderen können die Zustände auch strukturell umgesetzt werden, zum Beispiel in Form von (Regelkreis-)Elementanordnungen oder Verbindungen/Verknüpfungen.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass über „Sicherheitsanforderungen“ und/oder „Fahrsicherheitsanforderung“ und/oder weitere Zustände, insbesondere den energetischen (Straßen-)Zustand, eine Begrenzung des Stellbereichs des Aktors sowohl bezüglich der Min- als auch der Maxgrenze erfolgt.
Ferner ist bevorzugt, in bestimmten Zuständen oder zur Aufrechterhaltung der Fahrsicherheit notwendig, den Aktor beziehungsweise die Aktoren stromlos zu schalten.
Bezüglich der unterschiedlichen Anforderungen kann in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung eine Priorisierung stattfinden. Als Beispiel sei ein Strom aus dem Vertikaldynamikmodul und ein Strom aus dem Querdynamikmodul gefordert. Über das Vertikaldynamikmodul werden Komfortansprüche und über das Querdynamikmodul stärker die sportlichen Ansprüche bedient. Bei einer Maxbildung der Anforderungen würde daher meist der Querstrom dominieren. Jetzt ist es aber durchaus möglich, dass im Querdynamikmodul aus Gründen der Beeinflussung der Steuertendenz, ein Minstrom für ein Dämpferpaar für eine Zeit x gefordert ist. Dieser Minstrom soll nun nicht durch die Vertikaldynamik überschrieben werden, da dann die Steuertendenz nicht ungewollt und undefiniert verändert wird. Eine reine Maxbildung der Ströme ist daher in diesem Fall/Zustand nicht zielführend.
Generell empfehlenswert ist die Priorisierung „Sicherheitsanforderungen“ über (= höher als) „Fahrsicherheitsanforderung“ über „Fahrdynamikanforderung“ über „Fahrkomfortanforderung“. Es können jedoch auch andere Varianten gewählt werden. Entsprechend der Wahl der Priorisierung werden die Ströme dann zusammengefasst. Bevorzugt können diesbezüglich auch weitere Unterpriorisierungen vorteilhaft sein.
In weiterer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann eine Umrechnungseinheit in das Stromberechnungsmodul eingefügt werden, die einen festgelegten Stellbereich der Eingangsgrößen, ob von 0 bis 1 oder von beispielsweise i_min=0.2A bis i_max=2A, in einen „anderen“ Stellbereich der Ausgangsgrößen umwandelt, zum Beispiel i_min=2.5A und i_max=0.5A. Die Abstimmung sämtlicher Reglerparameter kann dabei in den gewohnten Einheiten erfolgen, unabhängig davon welcher Aktor beziehungsweise Dämpfer in dem Fahrzeug verbaut wird.
Ferner ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, eine Halte-Abklingfunktion für einen oder mehrere Eingangsgrößen zu definieren. Es können aber auch erst Eingangsgrößen zusammengefasst werden und nachfolgend durch die Halte-Abklingfunktion laufen, um so den Rechenaufwand zu minimieren.
Darüber hinaus ist bevorzugt, die Eingangsgrößen oder zusammengefasste Zwischengrößen zu filtern, um so Amplitude und/oder Phase nach vorgegebenen Kriterien zu verändern.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, eine Korrektureinrichtung zur Beeinflussung des Aktorverhaltens zu integrieren.
Ebenso sind spezielle Anforderungen zur Ansteuerung von Dämpfern integrierbar. Es ist beispielsweise für manche Dämpfer ein (kurzfristiger) definierter Strom notwendig, um einen eindeutigen Übergang zwischen passivem Sicherheitszustand und geregeltem Betrieb zu erzielen.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, Teile der Stromberechnungseinheit in andere Module auszulagern. Dies kann zum Beispiel zum Funktionsverständnis beitragen oder aber auch dazu führen, dass gewünschte Messgrößen vorliegen und so weiter.
Der Einsatz der Erfindung ist bei der Regelung von ansteuerbaren Dämpfern vorgesehen. Diesbezüglich ist es bevorzugt, Ausgangsgrößen aus unterschiedlichen Reglermodulen, wie Vertikaldynamik, Querdynamik, Längsdynamik und/oder Endlagen zusammenzufassen beziehungsweise zu kombinieren.
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 20 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass der Dämpferregler die Regelungsmodule umfasst, mittels denen aus den Sensorsignalen unter Berücksichtigung von definierten Zuständen, in Abhängigkeit von wählbaren Anforderungen an die Bewegung des Fahrzeugaufbaus und Fahrsicherheitsanforderungen, wenigstens ein aus wenigstens zwei Zuständen resultierendes 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.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Dämpferregler eine Eingangsschnittstelle, ein Signaleingangsmodul, ein Reglermodul, ein Signalausgangsmodul und eine Ausgangsschnittstelle umfasst. Hierdurch lässt sich in einfacher Weise eine gegebenenfalls hierarchisch aufeinander aufgebaute Ermittlung der Steuersignale für die Aktuatoren implementieren. Vorzugsweise umfasst das Signalausgangsmodul ein Stromberechnungsmodul, wodurch die Bereitstellung eines die Stellmittel der Aktuatoren direkt ansteuerndes Stromsignals durch den Dämpferregler möglich wird. Eine Zuordnung einzelner Teilmodule ist innerhalb der modularen Struktur des Dämpferreglers nach funktionellen und/oder hierarchischen Gesichtspunkten variabel möglich.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 schematisch ein Kraftfahrzeug mit einer Dämpferregelung;
2 eine Prinzipskizze eines Kraftfahrzeuges mit vertikalen Eck-Aufbaugeschwindigkeiten;
3 eine Prinzipskizze eines Kraftfahrzeuges mit vertikalen Modal-Aufbaugeschwindigkeiten;
4 eine Prinzipskizze eines Kraftfahrzeuges mit im Dämpfersystem angeordneten Sensoren und den resultierenden Rad-, Aufbau- und Dämpfergeschwindigkeiten;
5 ein Beispielkennfeld eines geregelten Dämpfers;
6 eine Grobstruktur der Funktionsmodule einer Dämpferregelung;
7 ein Blockschaltbild eines Standardregelkreises;
8 ein Blockschaltbild eines erweiterten Regelkreises;
9 eine Prinzipskizze einer Kombinationseinheit zur Ermittlung eines resultierenden Stroms unter Verwendung von Zuständen/Zustandsgrößen;
10 eine Prinzipskizze einer Aufteilung einer Kombinationseinheit in Modulelemente und ein Gesamtelement;
11 eine Beispielausführung einer Kombinationseinheit mit zustandsabhängiger Zusammenfassung und
12 eine Ergänzung der Kombinationseinheit aus 11 mit weiteren zustandsabhängigen Korrekturen.

1 zeigt schematisch in Draufsicht ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Kraftfahrzeug. Aufbau und Funktion von Kraftfahrzeugen sind allgemein bekannt, so dass im Rahmen der vorliegenden Beschreibung hierauf nicht näher eingegangen wird.
Das Kraftfahrzeug 10 besitzt vier Räder 12, 14, 16 und 18. Die Räder 12, 14, 16 und 18 sind über eine bekannte Radaufhängung an einem Aufbau 20 des Kraftfahrzeuges 10 befestigt. Unter Aufbau 20 wird im Rahmen der Erfindung allgemein die Fahrzeugkarosserie mit der Fahrgastzelle verstanden. Zwischen den Rädern 12, 14, 16 und 18 einerseits und dem Aufbau 20 ist jeweils ein Dämpfer 22, 24, 26 beziehungsweise 28 angeordnet. Die Dämpfer 22, 24, 26 und 28 sind parallel zu nicht dargestellten Federn angeordnet. Die Dämpfer 22, 24, 26 und 28 sind beispielsweise als semi-aktive Dämpfer ausgebildet, das heißt durch Anlegen eines Steuersignals an ein Stellmittel der Dämpfer kann die Dämpferkraft variiert werden. Das Stellmittel ist üblicher Weise als elektromagnetisches Ventil ausgebildet, so dass das Stellsignal ein Steuerstrom für das Ventil ist.
Jedem Rad beziehungsweise jedem Dämpfer ist ein Wegsensor 30, 32, 34 beziehungsweise 36 zugeordnet. Die Wegsensoren sind als Relativwegsensoren ausgebildet, das heißt diese messen eine Veränderung des Abstandes des Aufbaus 20 von dem jeweiligen Rad 12, 14, 16 beziehungsweise 18. Typischerweise werden hier sogenannte Drehwinkel-Wegsensoren eingesetzt, deren Aufbau und Funktion allgemein bekannt sind.
Der Aufbau 20 umfasst ferner drei an definierten Punkten angeordnete Vertikalbeschleunigungssensoren 38, 40 und 42. Diese Beschleunigungssensoren 38, 40 und 42 sind fest an dem Aufbau 20 angeordnet und messen die Vertikalbeschleunigung des Aufbaus im Bereich der Räder 12, 14 beziehungsweise 18. Im Bereich des linken hinteren Rades 16 kann die Beschleunigung aus den drei anderen Beschleunigungssensoren rechnerisch ermittelt werden, so dass hier auf die Anordnung eines eigenen Beschleunigungssensors verzichtet werden kann.
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.
Das Kraftfahrzeug 10 umfasst ferner ein Steuergerät 44, das über Signal- beziehungsweise Steuerleitungen mit den Stellmitteln der Dämpfer 22, 24, 26 und 28, den Wegsensoren 30, 32, 34 und 36 und den Beschleunigungssensoren 38, 40 und 42 verbunden ist. Das Steuergerät 44 übernimmt die nachfolgend noch näher zu erläuternde Dämpferregelung. Daneben kann das Steuergerät 44 selbstverständlich auch weitere, hier nicht zu betrachtende Funktionen innerhalb des Kraftfahrzeuges 10 übernehmen. Das Kraftfahrzeug 10 umfasst ferner ein Schaltmittel 46, beispielsweise einen Taster, ein Drehrad oder dergleichen, mittels dem von einem Fahrzeugführer eine Anforderung an die Bewegung des Aufbaus 20 gewählt werden kann. Hier kann beispielsweise zwischen der Anforderung „Komfort“, der Anforderung „Sport“ und der Anforderung „Basis“ gewählt werden. Die Wahl ist entweder stufenförmig zwischen den drei Modi oder stufenlos mit entsprechenden Zwischenmodi möglich.
Das Schaltmittel 46 ist ebenfalls mit dem Steuergerät 44 verbunden.
2 zeigt eine Prinzipskizze des Kraftfahrzeuges 10, wobei hier der Aufbau 20 als ebene Fläche angedeutet ist. An den Ecken des Aufbaus 20 sind jeweils die Räder 12, 14, 16 und 18 über eine Feder-Dämpfer-Kombination in an sich bekannter Art und Weise angeordnet. Die Feder-Dämpfer-Kombination besteht aus den Dämpfern 22, 24, 26 und 28 und jeweils parallel geschalteten Federn 48, 50, 52 und 54. An den Ecken des Aufbaus 20 sind die in 1 dargestellten Beschleunigungssensoren 38, 40 beziehungsweise 42 angeordnet, mittels denen die vertikale Geschwindigkeit an den Ecken des Aufbaus 20 bestimmt werden kann. Hierbei handelt es sich um die Geschwindigkeiten vA_vl (Geschwindigkeit Aufbau vorne links), vA_vr (Geschwindigkeit Aufbau vorne rechts), vA_hl (Geschwindigkeit Aufbau hinten links) und vA_hr (Geschwindigkeit Aufbau hinten rechts). Die Geschwindigkeit kann aus den mittels der Beschleunigungssensoren gemessenen Beschleunigungen durch Integration errechnet werden.
3 zeigt wiederum die Prinzipskizze des Kraftfahrzeuges 10, wobei gleiche Teile wie in den vorhergehenden Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals erläutert sind. In einem Schwerpunkt 56 sind die Modalbewegungen des Aufbaus 20 verdeutlicht. Dies ist einerseits ein Hub 58 in vertikaler Richtung (z-Richtung), ein Nicken 61, das heißt eine Drehbewegung um eine in der y-Achse liegende Querachse, und ein Wanken 63, das heißt eine Drehbewegung um eine in der x-Achse liegende Längsachse des Kraftfahrzeuges 10.
4 zeigt eine weitere Prinzipskizze des Kraftfahrzeuges 10, wobei hier, in Ergänzung zu der Darstellung in 2, weitere Signale dargestellt sind. Zusätzlich sind hier die Dämpfergeschwindigkeiten vD dargestellt, wobei vD_vl die Dämpfergeschwindigkeit für den Dämpfer 22 (vorne links), vD_vr die Dämpfergeschwindigkeit für den Dämpfer 24 (vorne rechts), vD_hl die Dämpfergeschwindigkeit für den Dämpfer 26 (hinten links) und vD_hr die Dämpfergeschwindigkeit für den Dämpfer 28 (hinten rechts) ist. Die Dämpfergeschwindigkeiten können über eine Differenzierung aus den Signalen der Wegsensoren 30, 32, 34 beziehungsweise 36 (1) ermittelt werden. In 4 sind ferner die Radgeschwindigkeiten vR angedeutet. Hier steht Geschwindigkeit vR_vl für das Rad 12 (vorne links), vR_vr für das Rad 14 (vorne rechts), vR_hl für das Rad 16 (hinten links) und vR_hr für das Rad 18 (hinten rechts). Die Radgeschwindigkeiten vR können beispielsweise über Radbeschleunigungssensoren ermittelt werden.
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.
In 5 ist beispielhaft ein Kraft-Geschwindigkeits-Kennfeld eines geregelten Dämpfers dargestellt. Aufbau und Funktion von geregelten Dämpfern sind allgemein bekannt, so dass im Rahmen der vorliegenden Beschreibung hierauf nicht näher eingegangen wird. Hierbei kommen entweder semi-aktive Dämpfer oder aktive Dämpfer zum Einsatz. Entscheidend ist, dass über eine Beeinflussung der Dämpfergeschwindigkeit die Dämpferkraft eingestellt werden kann. Die Dämpferkraft wirkt parallel zu den Kräften der Federn (vergleiche 2 bis 4), so dass hierüber die Bewegung des Aufbaus 20 in seinen Bewegungsabläufen beeinflusst werden kann. Zur Beeinflussung der Dämpfergeschwindigkeit ist an den Dämpfern ein elektromagnetisches Ventil oder ein anderes geeignetes Ventil angeordnet, das durch Anlegen eines entsprechenden Steuerstromes ein Durchflussquerschnitt für ein Medium, insbesondere ein Hydrauliköl, beeinflusst werden. Das in 5 dargestellte Beispielkennfeld zeigt verschiedene Kennlinien, wobei die Dämpferkraft in Newton über der Dämpfergeschwindigkeit vD in mm/s für verschiedene Stellströme aufgetragen ist. Die Dämpfer weisen eine große Spreizung auf, das heißt je nach anliegendem Stellstrom sind große Variationen zwischen den Dämpfergeschwindigkeiten und der Dämpferkraft einstellbar. Zur Verdeutlichung ist eine Kennlinie 57 eingetragen, die einem passiven Dämpfer entsprechen würde. Durch diese große Spreizung des Dämpfers wird eine effektive Regelung erst möglich, wobei eine Weichkennung unterhalb der passiven Kennlinie 57 liegen sollte und eine Hartkennung deutlich über der Kennlinie 57 liegen sollte. Deutlich wird auch die bereits große Spreizung bei niedrigen Dämpfergeschwindigkeiten vD sowie der im Wesentlichen lineare Verlauf der Stromlinien im Kennfeld.
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.
6 zeigt in einem Blockschaltbild eine Grobstruktur der Funktionsmodule zur erfindungsgemäßen Dämpferregelung. Die einzelnen Module sind aus Gründen der Übersichtlichkeit und Verständlichkeit gekapselt dargestellt. Die gesamte Struktur ist vorteilhafterweise hierarchisch über mehrere Ebenen aufgebaut. Die Funktionsmodule sind in einem Dämpferregler, vorzugsweise dem Steuergerät 44 (1) integriert. Die Dämpferregelung umfasst ein Signaleingangsmodul 60, ein Hilfsfunktionsmodul 62, ein Reglermodul 64, ein Auswertemodul 66 und ein Signalausgangsmodul 68. In dem Signaleingangsmodul 60 werden die Sensorsignale der Wegsensoren 30, 32, 34 beziehungsweise 36 und der Beschleunigungssensoren 38, 40 und 42 sowie weitere, über den CAN-Bus des Kraftfahrzeuges zur Verfügung stehende, Signale eingelesen. Das Hilfsfunktionsmodul 62 umfasst ein Man-Machine-Interfacemodul 70, ein Filtermodul 72 und ein Beladungserkennungsmodul 74.
Das Reglermodul 64 umfasst ein Straßenerkennungsmodul 76, ein Endlagendämpfungsmodul 78, ein Querdynamikmodul 80, ein Längsdynamikmodul 82 sowie ein Vertikaldynamikmodul 84. Das Auswertelogikmodul 66 umfasst ein Stromberechnungsmodul 86. Die Reglermodule 76, 78, 80, 82 und 84 generieren vorteilhafterweise einen Strom, oder eine Größe, die proportional zum Strom ist. Im Stromberechnungsmodul 86 findet die Stromberechnung aller Reglerausgangsgrößen zu Steuergrößen für die Dämpfer 22, 24, 26 beziehungsweise 28 statt. Über das Signalausgangsmodul 68 werden diese Stellströme den Dämpfern zur Verfügung gestellt. Sowohl das Signaleingangsmodul 60 als auch das Signalausgangsmodul 68 können optional selbstverständlich auch weitere Signale empfangen beziehungsweise ausgeben, je nach Ausstattung des betreffenden Kraftfahrzeuges.
In 7 ist ein Standardregelkreis dargestellt. Dieser besteht aus einer Strecke 90, einem Regler 92 und einer negativen Rückkopplung der Regelgröße, das heißt des Istwertes auf dem Regler 92. Die Regeldifferenz wird aus der Differenz zwischen Sollwert (Führungsgröße) und Regelgröße berechnet. Die Stellgröße wirkt auf die Strecke 90 und damit auf die Regelgröße. Die Störgröße bewirkt eine, normalerweise unerwünschte, Veränderung der Regelgröße, die kompensiert werden muss. Die Eingangsgröße des Reglers 92 ist die Differenz aus dem gemessenen Istwert der Regelgröße und dem Sollwert. Der Sollwert wird auch als Führungsgröße bezeichnet, dessen Wert durch den gemessenen Istwert nachgebildet werden soll. Da der Istwert durch Störgrößen verändert werden kann, muss der Istwert dem Sollwert nachgeführt werden. Eine in einem Vergleicher 94 festgestellte Abweichung des Istwertes von dem Sollwert, die sogenannte Regeldifferenz, dient als Eingangsgröße für den Regler 92. Durch den Regler 92 wird festgelegt, wie das Regelungssystem auf die festgestellten Abweichungen reagiert, beispielsweise schnell, träge, proportional, integrierend oder dergleichen. Als Ausgangsgröße des Reglers 92 ergibt sich eine Stellgröße, welche auf eine Regelstrecke 90 Einfluss nimmt. Die Regelung dient hauptsächlich zur Beseitigung von Störgrößen, um diese auszuregeln.
In 8 ist eine detailliertere Darstellung des Regelkreises gemäß 7 dargestellt. Es ist ein erweiterter Regelkreis mit den zusätzlichen Elementen Stellglied 96 und Messglied 98 gezeigt. Im Beispiel der erfindungsgemäßen Dämpferregelung setzt sich die Stelleinrichtung beziehungsweise das Stellglied 96 aus einer elektronischen Komponente und einer elektrohydraulischen Komponente zusammen. Die elektronische Komponente entspricht dem Stromregler im Steuergerät 44, während die elektro-hydraulische Komponente dem elektrisch ansteuerbaren Ventil der Dämpfer 22, 24, 26 beziehungsweise 28 entspricht. In den nachfolgenden Ausführungen sollen diese jedoch nicht weiter betrachtet werden. Diese werden als ideal angenommen beziehungsweise ihr Einfluss wird vernachlässigt. Somit stimmt idealisiert der Reglerausgang, der die Steuergröße liefert, mit der Stellgröße überein oder ist zu dieser zumindest proportional. Der Regler 92 gemäß 7 ist hierbei aufgeteilt in den eigentlichen Regler 92 und das Stellglied 96. Der Regler 92 dient dazu, eine Größe zu bestimmen, mit der auf eine durch den Vergleicher 94 festgestellte Regeldifferenz über das Stellglied 96 reagiert werden soll. Das Stellglied 96 liefert die notwendige Energie in der geeigneten physikalischen Form, um auf den Prozess beziehungsweise die Regelstrecke einzuwirken. In dem Messglied 98 wird der Istwert gemessen. Die Störgröße kann bei einer Regelung der Bewegung eines Fahrzeugaufbaus 20 in Unebenheiten der Fahrbahn, seitlich wirkenden Kräften, wie beispielsweise Wind oder dergleichen, oder ähnlichen Einflüssen begründet sein.
Unter Berücksichtigung der allgemein bekannten Funktionsweise anhand der in den 7 und 8 erläuterten Reglerstrukturen zeigt 9 eine Möglichkeit der Stromberechnung in dem Stromberechnungsmodul 86. In einer Kombinationseinheit 100 zur Ermittlung eines resultierenden Stromes i_res wird dieser aus den, von Einzelreglern 102 bereitgestellten, verschiedenen Eingangsströmen i1, i2, i3 unter Verwendung von Zuständen/Zustandsgrößen ermittelt. Die Eingangsströme i können hierbei die von den Regelmodulen 76, 78, 80, 82 beziehungsweise 84 gelieferten Ströme sein. Der resultierende Strom i_res ist dann der Steuerstrom für die Dämpfer.
Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den Strömen i1, i2, i3 um Vektoren handeln kann, zum Beispiel in Form von Strömen für Dämpferströme vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts: Entsprechend resultiert auch ein Vektor als Ausgangsgröße mit i_res = [i_vi; i_vr; i_hl ; i_hr].
Im Stromberechnungsmodul 86 werden diese Sollströme für die Basissoftware generiert. Diese werden an die Schnittstelle (Signalausgangsmodul 68) übergeben. Die Basissoftware prägt diese Sollströme über den Stromregler, beispielsweise einen Zweipunktregler, PID-Regler mit PWM-Ansteuerung, den Dämpfern auf. Es wird als auf den vorgegebenen Sollstrom entsprechend geregelt.
Nach der in 10 gezeigten Variante kann das Stromberechnungsmodul 86 auch eine Aufteilung in Modulelemente und Gesamtelement beinhalten. Hierbei sind beispielsweise Modulelemente 104 und 106 vorgesehen, die jeweils ein Reglermodul und eine Kombinationseinheit umfassen. Von diesen Modulen werden unter Berücksichtigung von Zustandsgrößen bereits Reglerausgangsströme i*_1 beziehungsweise i*_2 bereitgestellt. Die Kombinationseinheit 108 wertet die Reglerausgangsgrößen aus den Modulen 104 und 106, wie beispielsweise das Straßenerkennungsmodul 76, das Endlagendämpfungsmodul 78, das Querdynamikmodul 80, das Längsdynamikmodul 82 und das Vertikaldynamikmodul 84 aus, um die für den momentanen Fahrzustand am besten geeigneten Dämpfer-Sollströme i_res auszugeben.
11 zeigt eine Beispielausführung einer Kombinationseinheit. Eingangsgrößen sind die Ströme i1, i2 und i3, die zunächst in einer Konvertierungseinheit 110 auf entsprechend des gewünschten Ausgangsgrößen-Stellbereichs konvertiert werden. Die daraus resultierenden Größen können (optional) in einem Filter 112 bezüglich. Amplitude und Phase angepasst werden. Statt des Filters kann aber zum Beispiel auch eine Halte-Abklingfunktion Verwendung finden. Anschließend werden die Größen falls nötig korrigiert in einer Korrektureinrichtung 114 über zustandsabhängige Signale wie den energetischen (Straßen-)Zustand, den Fahrzustand z_Fahr oder den Modus-Zustand z_Modus. Abschließend werden die Größen in einer zusammenfassenden Einheit 116 zu dem Strom i_ges zusammengeführt. Diese Zusammenfassung erfolgt unter Verwendung von Priorisierungen (wie Fahrsicherheit > Fahrdynamik oder > Fahrkomfort), die strukturell umgesetzt sind oder mittels priorisierter Zustandsgrößen und Schaltern.
12 zeigt eine weiterführende Ergänzung der Kombinationseinheit aus 11. In dieser wird der Strom i_ges entsprechend von Sicherheits- oder Fahrsicherheitszuständen z_sicherh beziehungsweise z fahrsich durch einen Begrenzer 118 begrenzt. Dies kann zum Beispiel über Min- und Max-Begrenzungen oder zustandsabhängigen dynamischen oberen und unteren Grenzlinien erfolgen. Anschließend kann bei Bedarf eine Aktorkorrektur 120 vorgenommen werden. Hierfür empfiehlt sich die zusätzliche Eingangsgröße der Dämpfergeschwindigkeit vD. In einem Schalter 122 wird abschließend entschieden ob der angeforderte Strom i_ges** gestellt wird oder aber ob das System durch die Zustandsanforderung „stromlos“ zum Beispiel mit Null bestromt wird.
Die Erfindung betrifft also ein Verfahren oder Regelungssystemkomponente zur Kombination mehrerer Reglerausgangs- oder Steuergrößen, wobei eine oder mehrere Kombinationseinheiten sowie die Kombinationsstruktur(en) abhängig von definierten Zuständen oder Zustandsgrößen sind, so dass Eingangsgrößen unter Verwendung der Kombinationseinrichtung zusammengefasst werden zu den für den oder die Aktoren notwendigen Steuergrößen.
Bezugszeichenliste

10: Kraftfahrzeug
12: Rad
14: Rad
16: Rad
18: Rad
20: Aufbau
22: Dämpfer
24: Dämpfer
26: Dämpfer
28: Dämpfer
30: Wegsensor
32: Wegsensor
34: Wegsensor
36: Wegsensor
38: Beschleunigungssensoren
40: Beschleunigungssensoren
42: Beschleunigungssensoren
44: Steuergerät
46: Schaltmittel
48: Feder
50: Feder
52: Feder
54: Feder
56: Schwerpunkt
57: Kennlinie
58: Hub
60: Signaleingangsmodul
61: Nicken
62: Hilfsfunktionsmodul
63: Wanken
64: Reglermodul
66: Signalausgangsmodul
68: Signalausgangsmodul
70: Man-Machine-Interfacemodul
72: Filtermodul
74: Beladungserkennungsmodul
76: Straßenerkennungsmodul
78: Endlagendämpfungsmoduls
80: Querdynamikmodul
82: Längsdynamikmodul
84: Vertikaldynamikmodul
86: Stromberechnungsmodul
90: Strecke
92: Regler
94: Vergleicher
96: Stellglied
98: Messglied
100: Kombinationseinheit
102: Einzelregler
104: Modulelemente
106: Modulelemente
108: Kombinationseinheit
110: Konvertierungseinheit
112: Filter
114: Korrektureinrichtung
116: Einheit
118: Begrenzer
120: Aktorkorrektur
122: Schalter

Claims

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 und der Dämpferregler wenigstens ein Steuersignal zur Ansteuerung von Aktuatoren, insbesondere semi-aktiven oder aktiven Dämpfern, liefert, mittels denen die Bewegung des Fahrzeugaufbaus beeinflusst werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Dämpferreglers aus den Sensorsignalen unter Berücksichtigung von definierten Zuständen in Abhängigkeit von wählbaren Anforderungen an die Bewegung des Fahrzeugaufbaus und Fahrsicherheitsanforderungen mittels zustandsabhängiger Regelalgorithmen das wenigstens eine Steuersignal zur Ansteuerung der Aktuatoren ermittelt wird, wobei das wenigstens eine Steuersignal aus einer Kombination von wenigstens zwei mittels unterschiedlicher zustandsabhängigen Regelalgorithmen gelieferten Signalen ermittelt wird, als das wenigstens eine Steuersignal ein direkt die Aktuatoren beeinflussender Steuerstrom bereitgestellt wird, wobei aus von Einzelreglern bereitgestellten Eingangsströmen ein resultierender Strom ermittelt wird, der der Steuerstrom für die Dämpfer ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als wählbare Anforderungen an die Bewegung des Fahrzeugaufbaus wenigstens zwischen Komfort und Sportlichkeit gewählt werden kann.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wahl stufenlos oder in Stufen zwischen hohem Komfort und hoher Sportlichkeit erfolgen kann.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung des wenigstens einen Steuersignals Fahrzustände und/oder Beladungszustände und/oder Energiezustände und/oder Fahreraktivitäten berücksichtigt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Steuergrößen zusammengefasst werden, die proportional zur Steuergröße (Strom) des Aktors oder zur Ausgangsgröße (Kraft) des Aktors sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Steuergrößen mit unterschiedlichen Einheiten kombiniert werden, wobei die aus Eingangsgrößen unterschiedlichen Einheiten in eine Größe umgerechnet werden, die direkt proportional zur Steuergröße der anzusteuernden Aktoren ist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Konvertierung weitere Größen zugeführt werden, die für eine Konvertierung der Eingangsgröße in die Ausgangsgröße notwendig sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ausführung einer oder mehrerer Kombinationen eine Zustandspriorisierung „Sicherheitsanforderungen“ über (= höher/wichtiger als) „Fahrsicherheitsanforderung“ über „Fahrdynamikanforderung“ über „Fahrkomfortanforderung“ erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Sicherheitsanforderungen resultieren aus Sensor- und/oder Aktorfehlern, Komponentenschutz der Steuereinrichtung (Steuergerät und/oder Spule), Unterspannung oder dergleichen.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Fahrsicherheitsanforderungen resultieren aus Fahrerassistenzsystemen wie ABS (Antiblockiersystem), ESP (elektronisches Stabilitätsprogramm), AWV (Anhaltewegverkürzung) oder dergleichen.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Fahrdynamikanforderungen resultieren aus Längsverzögerungs- oder Querruckanforderungen oder dergleichen.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Fahrkomfortanforderungen resultieren aus Vertikaldynamik- oder Längsbeschleunigungsanforderungen oder dergleichen.
Verfahren nach Anspruch 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Anforderungen Unterpriorisierungen unterliegen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsgrößen oder die kombinierten Eingangsgrößen über Zustandsgrößen korrigiert werden, insbesondere über den energetischen (Straßen-)Zustand, den Modus, den Fahrzustand.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über „Sicherheitsanforderungen“ und/oder „Fahrsicherheitsanforderung“ und/oder weitere Zustände, insbesondere den energetischen (Straßen-)Zustand eine Begrenzung des Stellbereichs des Aktors sowohl bezüglich. der Min- als auch der Maxgrenze erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei definierten Zuständen der Aktor stromlos geschaltet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Eingangsgrößen und/oder kombinierte Zwischengrößen über eine Halte-Abklingfunktion mit einem definierten zeitlichen Verhalten beaufschlagt werden können.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsverhalten von Eingangsgrößen und/oder von kombinierte Zwischengrößen über ein oder mehrere Filter veränderbar ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Korrektur zur Beeinflussung des Aktorverhaltens integriert wird.
System zur Beeinflussung der Bewegung eines in seinen Bewegungsabläufen steuerbaren oder regelbaren Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeuges, mit Sensoren, welche die Bewegung des Fahrzeugaufbaus relativ zu wenigstens drei Fahrzeugrädern erfassen, mit Sensoren, welche die Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugaufbaus erfassen, mit steuerbaren oder regelbaren Aktuatoren, insbesondere semi-aktiven oder aktiven Dämpfern, die zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Fahrzeugrädern angeordnet sind, mit einem Dämpferregler, mittels dem die Sensorsignale verarbeitet werden und wenigstens ein Ansteuersignal für die Aktuatoren bereitgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpferregler Regelungsmodule umfasst, mittels denen aus den Sensorsignalen unter Berücksichtigung von definierten Zuständen, in Abhängigkeit von wählbaren Anforderungen an die Bewegung des Fahrzeugaufbaus und Fahrsicherheitsanforderungen, wenigstens ein Steuersignal für die Aktuatoren generierbar ist, wobei das wenigstens eine Steuersignal aus einer Kombination von wenigstens zwei von unterschiedlichen Regelalgorithmen gelieferten Signalen ermittelt wird, wobei das wenigstens eine Steuersignal ein direkt die Aktuatoren beeinflussender Steuerstrom bereitgestellt wird, und wobei aus von den Regelungsmodulen bereitgestellten Eingangsströmen ein resultierender Strom ermittelt wird, der der Steuerstrom für die Dämpfer ist..
Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einem System zur Beeinflussung der Bewegung eines in seinen Bewegungsabläufen steuerbaren oder regelbaren Fahrzeugaufbaus nach Anspruch 20.