DE102016220645A1 - Verfahren zur Regelung der Zufuhr von mittels eines Kompressors geförderter Luft in eine Luftfeder einer Radaufhängung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Zufuhr von mittels eines Kompressors geförderter Luft in eine Luftfeder einer Radaufhängung eines Fahrzeugs, wobei situationsabhängig unterschiedliche Anpassungsgeschwindigkeiten eines Ist-Höhenstandes des Fahrzeug-Aufbaus an einen Soll-Höhenstand durch Soll-Ist-Vergleich und Minimierung der Soll-Ist-Abweichung bezüglich einer Kenngröße dargestellt werden. Dabei wird eine Soll-Verfahrgeschwindigkeit des Fahrzeug-Aufbaus gegenüber dem Rad mit einer Ist-Verfahrgeschwindigkeit des Fahrzeug-Aufbaus verglichen und die Soll-Ist-Abweichung der Aufbau-Verfahrgeschwindigkeit als besagter Kenngröße minimiert, indem die Förderleistung des Kompressors geregelt eingestellt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Zufuhr von mittels eines Kompressors geförderter Luft in eine Luftfeder einer Radaufhängung eines Fahrzeugs, wobei situationsabhängig unterschiedliche Anpassungsgeschwindigkeiten eines Ist-Höhenstandes des Fahrzeug-Aufbaus an einen Soll-Höhenstand durch Soll-Ist-Vergleich und Minimierung der Soll-Ist-Abweichung bezüglich einer Kenngröße dargestellt werden. Zum Stand der Technik wird neben der EP 1 744 914 B1 und der DE 10 2008 052 779 A1 insbesondere auf die zur Bildung des Oberbegriffs des Anspruchs 1 herangezogene DE 103 30 432 A1 verwiesen, welche in deren 3 und 4 ein auch für die vorliegende Erfindung mögliches Fahrzeug-Luftfedersystem zeigt.
  • Um den sog. Höhenstand eines Kraftfahrzeugs mit Luftfederung zu variieren, wird der Druck in den Federbälgen der Luftfedern erhöht, wodurch sich der Fahrzeug-Aufbau gegenüber der Fahrbahn bzw. den Rädern anhebt und in Vertikalrichtung von der Fahrbahn weg verfahren wird, oder es wird der Druck in den Luftfedern verringert, wodurch sich der Fahrzeug-Aufbau absenkt und zur Fahrbahn hin verfahren wird. Die sich jeweils ergebende Verfahrgeschwindigkeit des Fahrzeug-Aufbaus unterliegt dabei verschiedenen Einflussfaktoren wie dem Vordruck im Luftfederbalg, einem Gegendruck in einem insbesondere im Falle einer geschlossenen Luftversorgung vorgesehenen Druckluftspeicher, dem Umgebungsdruck und der Umgebungstemperatur sowie zumindest im Falle eines elektromotorisch angetriebenen Kompressors zur Förderung von Luft in die Luftfederbälge auch der aktuellen elektrische Bordnetzspannung des Fahrzeugs. Eine Folge dieser vielen Abhängigkeiten bzw. sich verändernden Einflussgrößen sind über einen längeren Zeitraum betrachtet große Schwankungen der Verfahrgeschwindigkeit, was jedenfalls dann, wenn dies nicht gezielt beeinflussbar ist, unerwünscht ist. Es kann aber auch erwünscht sein, gezielt eine bestimmte Verfahrgeschwindigkeit darzustellen, welche von einer jeweils vorliegenden Randbedingung abhängig ist. Beispielsweise soll eine bspw. durch den aktuellen Fahrzustand wie die Fahrgeschwindigkeit oder die Fahrbahnoberflächen-Beschaffenheit bedingte Veränderung des Höhenstandes des Fahrzeug-Aufbaus über der Fahrbahn relativ schnell erfolgen, während ein Beladungsausgleich, der im Hinblick auf einen trotz unterschiedlicher Beladung des Fahrzeugs möglichst gleichbleibenden Höhenstand durchzuführen ist, langsam und unmerklich erfolgen soll.
  • In der eingangs genannten DE 103 30 432 A1 ist ein Verfahren zur Höhenregelung eines luftgefederten Fahrzeugs beschrieben, bei welchen eine Anpassung des Ist-Höhenstandes an den Soll-Höhenstand (im Hinblick auf eine Minimierung der Soll-Ist-Abweichung des Höhenstandes geregelt) mit einer von aktuellen Fahrparametern abhängigen Regelgeschwindigkeit erfolgt. Hierfür werden Ventile, welche die Luftzufuhr in die bzw. die Luftabfuhr aus den Luftfedern bzw. deren Federbälge(n) freigeben oder sperren, geeignet solchermaßen angesteuert, angesteuert. Diese Ventile können kontinuierlich steuerbar sein oder als diskontinuierlich steuerbare sog. Takt-Ventile mit einer geeigneten Schaltsequenz angesteuert werden. Letzteres führt jedoch zu einer nicht tolerierbaren Geräuschentwicklung, während kontinuierlich ansteuerbare Ventile aufwändig und somit teuer sowie störanfällig sind.
  • Hiermit soll daher ein einfacher und zuverlässiger durchführbares Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgezeigt werden (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung). Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich mit den Merkmalen des Anspruchs 1; vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß wird die von einem Kompressor angebotene Förderleistung für Luft bzw. allgemein ein Fluid, welche bzw. welches den Luftfedern der Fahrzeug-Radaufhängung (bzw. Radaufhängungen) zugeführt werden kann, geregelt, und zwar derart, dass sich eine gewünschte Verfahr-Geschwindigkeit des Fahrzeug-Aufbaus gegenüber der Fahrbahn oder genauer gegenüber den Rädern des Fahrzeugs ergibt. Zwar können dann, wenn wie üblich für die bspw. vier Luftfedern eines Personenkraftwagens nur ein einziger Kompressor vorgesehen ist, sämtliche Luftfedern nur die gleiche Verfahrgeschwindigkeit (und zwar zunächst, d. h. mit den bislang angegebenen Merkmalen nur im Sinne eines Anhebens des Fahrzeug-Aufbaus) darstellen, jedoch ist dies zumeist auch erwünscht, da der Fahrzeug-Aufbau im Verlauf einer Änderung des Höhenstandes nicht gekippt oder geneigt werden soll, sondern möglichst parallel zur Fahrbahn ausgerichtet seinen Höhenstand (über der Fahrbahn) ändern soll. Diese Höhenstands-Änderung mit einer vorgegebenen Verfahrgeschwindigkeit (= Soll-Verfahrgeschwindigkeit) erfolgt nun erfindungsgemäß geregelt, indem die Ist-Verfahrgeschwindigkeit erfasst wird und die Abweichung zwischen „Ist” und „Soll” durch geeignete Veränderung der Kompressorleistung (und zwar über die vorliegende Patentanmeldung und deren Ansprüche betrachtet zunächst der Kompressor-Förderleistung) minimiert wird. Mit vorliegender Erfindung ist also die Verfahrgeschwindigkeit des Fzg.-Aufbaus (gegenüber den Fzg.-Rädern) die Regelgröße (bzw. die im Patentanspruch 1 genannte „Kenngröße”), während beim Stand der Technik nach der DE 103 30 432 A1 der Höhenstand des Fahrzeug-Aufbaus die Regelgröße ist, deren Soll-Ist-Abweichung minimiert wird.
  • Wenn durch geeignete Leitungsverlegung und Schaltung von in diesen Leitungen vorgesehen Ventilen der Kompressor auch Luft aus den Luftfedern bzw. aus deren Luftfederbälgen absaugen kann, so kann auch die Abfuhr von Luft aus der Luftfeder wie in Anspruch 1 angegeben geregelt werden und damit die Verfahrgeschwindigkeit des Fahrzeug-Aufbaus zur Fahrbahn hin, d. h. beim Absenken gezielt geregelt werden, indem die Saugleistung des Luft aus der Luftfeder absaugenden Kompressors geregelt eingestellt wird. Dies bietet sich insbesondere im Falle einer geschlossenen Luftversorgungsanlage der Luftfedern an. Ein Beispiel einer solchen geschlossenen Luftversorgungsanlage, bei welcher der Kompressor die den Luftfedern zuzuführende Luft insbesondere aus einem Druckluftspeicher entnimmt und alternativ Luft aus den Luftfedern entnimmt und diesem Druckluftspeicher komprimiert zuführt, ist bspw. auch in der eingangs genannten EP 1 744 914 B1 gezeigt. Alternativ zum geregelten Absaugen von Luft aus den Luftfedern durch den Kompressor kann selbstverständlich Luft auch alleine durch den darin vorliegenden Druck getrieben aus den Luftfedern abgeführt werden, jedoch ist dann beim Absenken des Fahrzeug-Aufbaus ohne eine Zusatzmaßnahme keine Regelung der Verfahrgeschwindigkeit möglich. Eine solche mögliche Zusatzmaßnahme kann – neben einer geeigneten Ansteuerung von den Luftfedern zugeordneten Ventilen – darin bestehen, dass der aus den Luftfedern abströmenden Luft vom Kompressor ein geringerer (als in den Luftfedern herrschend) Gegendruck entgegen gesetzt wird. Demgegenüber einfacher und zuverlässiger ist jedoch das im Anspruch 2 vorgeschlagene Verfahren.
  • Wenn der besagte Kompressor von einem Elektromotor angetriebenen wird, so kann zur Regelung der Kompressor-Leistung der Elektromotor geeignet und vorzugsweise pulsweitenmoduliert (hinsichtlich zugeführtem elektrischen Strom und/oder angelegter elektrischer Spannung) angesteuert werden. Grundsätzlich ist eine pulsweitenmodulierte Ansteuerung eines Kompressor-Elektromotors in einem Fahrzeug-Luftfedersystem bspw. aus der der eingangs weiterhin genannten DE 10 2008 052 779 A1 bekannt, jedoch wird dies in der genannten Schrift nur für einen Sanftanlauf des Elektromotors vorgeschlagen. Vorliegend hingegen wird damit eine gewünschte Verfahrgeschwindigkeit des Fahrzeug-Aufbaus gegenüber der Fahrbahn eingeregelt. Wenn wie weiterhin vorgeschlagen in einem erfindungsgemäß vorgesehenen elektronischen Regelkreis zur Regelung der Kompressorleistung ein vorzugsweise fahrzeuggeschwindigkeitsabhängig gefiltertes Messsignal des Ist-Höhenstandes des Fahrzeug-Aufbaus mit dem jeweiligen und bspw. auch fahrsituationsabhängigen Soll-Höhenstand verglichen wird, welcher bspw. in einer elektronischen Steuereinheit hinterlegt sein kann, in welcher auch der soeben genannte Regelkreis implementiert ist, so kann einfach und (aufgrund der fahrzeuggeschwindigkeitsabhängigen Filterung) von Störeinflüssen befreit in Abhängigkeit von dieser Ist-Soll-Differenz des Höhenstandes eine ebenfalls hinterlegte geeignete Soll-Verfahrgeschwindigkeit abgerufen werden. Diese Soll-Verfahrgeschwindigkeit ist erstens richtungsabhängig (d. h. richtungsbehaftet) und beinhaltet somit eine Information darüber, ob der Fzg-Aufbau angehoben oder abgesenkt werden muss und kann zweitens hinsichtlich ihres Betrags von der Größe der genannten Soll-Ist-Differenz des Höhenstandes abhängig sein. Besitzt diese Soll-Ist-Differenz den Wert „Null”, so beträgt der Wert der Soll-Verfahrgeschwindigkeit (jedenfalls theoretisch) ebenfalls „Null”, während sinnvollerweise bei größeren Soll-Ist-Differenzen jedenfalls in einem bestimmten Wertebereich eine höhere Soll-Verfahrgeschwindigkeit vorgegeben ist als bei einer geringeren Soll-Ist-Differenz. Damit kann die Verfahrgeschwindigkeit erstens im Hinblick auf höchste Effizienz sowie zweitens im Hinblick auf ein günstiges Reglerverhalten und eine schnelle Minimierung der Soll-Ist-Differenz (des Höhenstandes) auch von der Größe der Soll-Ist-Abweichung (= Soll-Ist-Differenz = Ist-Soll-Differenz) des Fzg.-Höhenstandes abhängig sein und es werden solche Verfahrgeschwindigkeiten gewählt, mit welchen die Soll-Ist-Differenz minimiert, d. h. der Ist-Höhenstand an den Soll-Höhenstand herangeführt wird. In diesem Zusammenhang können unterschiedliche Soll-Verfahrgeschwindigkeiten auch für unterschiedliche Randbedingungen oder Situationen, so bspw. für verschiedene Fahrzustände, aber auch für einen Beladungsausgleich oder andere Sonderfälle, hinterlegt sein.
  • Was den eigentlichen Regler in einem erfindungsgemäßen Regelkreis betrifft, so erhält dieser als Eingangsgrößen eine Information über die Soll-Verfahrgeschwindigkeit und über die Ist-Verfahrgeschwindigkeit, welche an die Soll-Verfahrgeschwindigkeit möglichst gut angenähert werden soll. Um Sprünge in der Vorgabe der Soll-Verfahrgeschwindigkeit zu vermeiden wird vorgeschlagen, den bspw. gemäß vorstehendem Absatz ausgewählten und zeitlich aufeinanderfolgend vorgegebenen Soll-Verfahrgeschwindigkeiten ein geeignetes Filter nachzuschalten und erst ein entsprechend gefiltertes Signal dem Regler zuzuführen. Damit wird ein (unerwünschtes) abruptes Aufregeln oder Abregeln verhindert, so dass damit auch der elektrische Einschaltstrom des elektrischen Kompressor-Antriebs reduziert werden kann.
  • Damit der eigentliche Aktuator-Regler die Ist-Verfahrgeschwindigkeit an die Soll-Verfahrgeschwindigkeit anpassen kann, muss die Ist-Verfahrgeschwindigkeit bekannt sein und es wird vorgeschlagen, diese mittels eines Differenzierglieds aus dem mittels einer geeigneten Sensorik gemessenen Ist-Höhenstand abzuleiten. Dieses abgeleitete Signal wird nochmals geeignet gefiltert, um solche Geschwindigkeitsanteile, welche aus Fahrbahnanregungen stammen, zu eliminieren. Die gefilterte Ist-Geschwindigkeit wird dann ebenso wie der (bisherige) Wert der dem Antriebsaggregat des Kompressors aktuell zugeführten Antriebsleistung dem Aktuator-Regler zugeführt. Idealerweise steuert der Aktuatorregler auch die Ventile, welche die Zufuhr und Abfuhr von Luft in die bzw. aus den luftfedern steuern, geeignet an, derart, dass dann, wenn der Fzg.-Aufbau angehoben werden soll, den Luftfedern Luft zugeführt wird, während dann, wenn der Fzg.-Aufbau abgesenkt werden soll, Luft aus den Luftfedern abgeführt werden kann. Typischerweise erfolgt die Ventilansteuerung mit einem für elektrisch geschaltete Ventile geeignetem Stromregler.
  • Die Größe bzw. Intensität des den Luftfedern zugeführten oder aus diesen abgeführten Luftflusses bzw. Luftmassenstromes wird vorzugsweise mit einem eigenständigen Regler reguliert, welcher die Kompressorleistung (d. h. die Förderleistung und/oder Saugleistung) geeignet einstellt. Als Eingangsgröße dienen die absolute Regelabweichung der Soll- und der Ist-Verfahrgeschwindigkeit sowie bspw. der elektrische Kompressor-Antriebsstrom. Auch hierbei kann Einfluss auf den Einschaltstrom des Kompressor-Antriebs genommen werden, um hohe elektrische Stromspitzen zu vermeiden. Der einzuregelnde Kompressor-Antriebsstrom oder das im Regler ermittelte pulsweitenmodulierte Signal kann noch mit einem Saturier-Glied begrenzt werden. Eine untere Begrenzung, d. h. eine Ansteuerung des Kompressors nur in solchen Fällen, in denen eine Mindest-Luftmenge benötigt wird, hat den Vorteil, dass damit ein Taumeln bzw. ein Nicht-Anlaufen des Kompressors verhindert werden kann. Des Weiteren bietet dies einen energetischen Vorteil, indem bei geringen Regelabweichungen der Kompressor-Antrieb überhaupt nicht angesteuert wird, sondern eine (unterhalb der vorstehend genannten Mindest-Luftmenge bleibende) benötigte geringe Luftmenge bspw. lediglich einem (bereits genannten) Druckspeicher entnommen wird. Gegebenenfalls kann eine geringe Luftmenge auch von einer der mehreren Luftfedern des Fahrzeugs in eine andere Luftfeder überströmen, ohne dass hierfür der Kompressor in Betrieb genommen werden muss. Und insbesondere kann ein geringfügiges Absenken des Fzg.-Aufbaus einfachst durch ein geringes Ausströmen von Luft aus den Luftfedern dargestellt werden, ohne dass der Kompressor hierfür in Betrieb genommen wird.
  • Es kann die Kompressorleistung aber auch nach oben hin, d. h. praktisch auf eine maximale Luftfördermenge begrenzt werden, was vorteilhafterwiese nicht nur die Akustik verbessert, sondern insbesondere den Energiebedarf einschränkt, indem bspw. auf einen maximalen elektrischen Dauerstrom begrenzt wird. Dieser obere Begrenzungswert kann dabei variabel auf verschiedene Situationen oder Betriebszustände des Fahrzeugs abgestimmt sein oder werden, so bspw. auf dessen elektrische Bordnetzstabilität und/oder auf die Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit.
  • Die beigefügte 1 zeigt einen beispielhaften Regelkreis zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, gesteuert von einer elektronischen Steuereinheit, in welcher auch ein Aktuatorregler aus 1, der beispielhaft in 2 dargestellt ist, implementiert ist. Die 3a3c zeigen, wie verschiedene Soll-Verfahrgeschwindigkeiten in Abhängigkeit von der Soll-Ist-Abweichung des Höhenstandes vorgegeben sein bzw. in der genannten elektronischen Steuereinheit hinterlegt sein können.
  • Zunächst auf 1 Bezug nehmend ist mit der Bezugsziffer 1 ein Vergleicherglied oder Subtraktionsglied im Regelkreis gekennzeichnet, welches die Soll-Ist-Abweichung Δs des Höhenstandes des Fzg.-Aufbaus ermittelt, und zwar als Differenz des situationsabhängig vorgegebenen bzw. von der Steuereinheit anhand aktueller Randbedingungen auf hier nicht erläuterte Weise ermittelten und mit der Bezugsziffer 7a versehenen Soll-Höhenstandes ssoll sowie des mittels geeigneter Sensoren gemessenen und mit der Bezugsziffer 7c versehenen Ist-Höhenstandes sist, welcher jedoch vor der Differenzbildung noch einer vor der Figurenbeschreibung erläuterten geeigneten Filterung in einem Filter 15 unterworfen wurde, woraus sich der mit der Bezugsziffer 7b gekennzeichnete gefilterte Ist-Höhenstand sist' ergibt.
  • Aus einer Lookup-Tabelle 2a des Regelkreises wird eine für die Soll-Ist-Höhenstands-Abweichung Δs geeignete Solltrajektorie v(Δs) ermittelt, aus der sich direkt eine mit der Bezugsziffer 2b gekennzeichnete Soll-Verfahrgeschwindigkeit vsoll ergibt. (Beispiele für die Look-Tabelle 2a zeigen die später erläuterten 3a3c). Die Soll-Verfahrgeschwindigkeit vsoll wird anschließend einer vor der Figurenbeschreibung erläuterten Filterung in einem Filter 3a unterworfen und gelangt als mit der Bezugsziffer 3b gekennzeichnete gefilterte Soll-Verfahrgeschwindigkeit vsoll' in einen Aktuatorregler 5a. Dessen möglicher Aufbau wird später beispielhaft anhand an von 2 erläutert.
  • Noch beim Regelkreis von 1 verbleibend wird dem Aktuatorregler 5a auch die geeignet gefilterte (und mit der Bezugsziffer 3c gekennzeichnete) Ist-Verfahrgeschwindigkeit vist' (des Fzg.-Aufbaus) zugeführt, welche aus dem mit der Bezugsziffer 7b gekennzeichneten gefilterten Ist-Höhenstand sist' durch zeitliche Ableitung in einem Differenzierglied 4 gewonnen wird, dessen Resultat in Form der mit der Bezugsziffer 3d gekennzeichneten Ist-Verfahrgeschwindigkeit vist einer vor der Figurenbeschreibung erläuterten Filterung in einem Filter 16 unterworfen wird.
  • Weiter wird dem Aktuatorregler 5a für einen erfolgreichen Regelprozess insbesondere die aktuelle dem Antrieb eines Kompressors, mit welchem Luft den Fahrzeug-Luftfedern über die Kompressorleistung regelbar zuführbar ist und aus den Luftfedern durch geregeltes Absaugen abführbar ist, zur Verfügung gestellte elektrische Antriebsleistung mitgeteilt (hier als Kompressorstrom 6b bezeichnet) sowie die den Ventilen des Fahrzeug-Luftfedersystems zugeführte elektrische Leistung (zusammen mit der Kompressorleistung hier als „Ventile-&Kompressorstrom” 6b bezeichnet) mitgeteilt. Mit diesen aufgelisteten Eingangsgrößen erstellt der Aktuatorregler 5a die mit der Bezugsziffer 5b gekennzeichneten Ausgangssignale oder Ansteuersignale sowohl für den elektrischen Antrieb des Kompressors als auch für die geeignete Ansteuerung der besagten Ventile, welche entweder geschlossen oder geöffnet werden, damit ein vom Kompressor geförderter oder abgesaugter Luftstrom wie gewünscht in die Luftfedern bzw. aus diesen heraus gefördert wird. Diese Ausgangssignale, hier als „PWM Ventile/Kompressor” 5b bezeichnet, gehen dann an die im Fachjargon sog. Regler-Strecke 6a, die durch das Fahrzeug-Luftfedersystem mit den Luftfedern, deren Ventilen und den Kompressor mit Antrieb gebildet ist. Dabei steht PWM für Pulsweitenmodulation.
  • Nun auf 2 Bezug nehmend ist hier ein möglicher Aktuatorregler 5a gezeigt. Man erkennt linksseitig dessen zuvor erläuterte Eingangsgrößen vsoll' und vist' sowie rechtsseitig die von der Regel-Strecke 6a (aus 1) kommenden Eingangsgrößen 6b aus 1, nämlich „Ventile-&Kompressorstrom”. Ausgangsgrößen des Aktuatorreglers 5a sind wie soeben in Verbindung mit 1 erläutert die Ansteuersignale 5b (aus 1) für die Ventile und den Kompressor, nämlich „PWM Ventile/Kompressor.
  • Im eigentlichen Aktuatorregler 5a wird die dem Kompressor zuzuführende Antriebsleistung und die geeignete Ansteuerung der Ventile des Luftfedersystems getrennt ermittelt, wobei für einen hier sog. und mit der Bezugsziffer 10 gekennzeichneten „Ventilsequenzer inklusiv Stromregler” eine Soll-Ist-Abweichung zwischen den Eingangsgrößen vsoll' und vist' unerheblich ist, da alleine aus der richtungsbehafteten Soll-Verfahrgeschwindigkeit vsoll' die benötigten Schaltstellungen der einzelnen Ventile ableitbar sind. Der Stromregler unter der Bezugsziffer 10 wird dabei nur benötigt, um die Ventile sicher in ihre jeweils gewünschte Schaltposition zu bringen und in dieser zu halten; hierfür werden diesem auch die Ventilströme mitgeteilt, woraus das Ausgangssignal „PWM Ventile” abgeleitet wird.
  • Ein sog. und mit der Bezugsziffer 12 gekennzeichneter „Regler inklusive Saturierung” hingegen, welcher im Sinne eines erfindungsgemäßen Regelprozesses die jeweils benötigte Kompressorleistung betragsmäßig ermittelt, muss die Soll-Ist-Abweichung hinsichtlich der einzuregelnden Größe, nämlich der Verfahrgeschwindigkeit (des Fzg.-Aufbaus gegenüber den Rädern oder der Fahrbahn) kennen, weshalb zunächst die mit der Bezugsziffer 9 gekennzeichnete Soll-Ist-Differenz Δv der Verfahrgeschwindigkeit als Differenz der Soll-Verfahrgeschwindigkeit vsoll' und der Ist-Verfahrgeschwindigkeit vist' gebildet wird. Von dieser wird für die Ermittlung der Kompressorleistung lediglich der Absolutbetrag benötigt, weshalb die Soll-Ist-Differenz Δv einem Betragsbildner 11a zugeführt wird, dessen Ausgang als für den nächsten Schritt im Regelprozess die gewünschte herzustellende Verfahrgeschwindigkeit v (mit der Bezugsziffer 11b gekennzeichnet) ist, welche mit zu erbringender Kompressorleistung erzeugt werden soll. Unter Berücksichtigung der aktuellen Kompressorleistung (als „Kompressorstrom” bezeichnet) kann der Regler 12 inklusive Saturierung dann den Antrieb des Kompressors geeignet – und wie vor der Figurenbeschreibung ausführlich beschrieben – mit dem Ausgangssignal „PWM Kompressor” ansteuern.
  • Nun auf die 3a3c eingehend sind hierin verschiedene Abhängigkeiten der Soll-Verfahrgeschwindigkeit vsoll von der Soll-Ist-Abweichung Δs des Höhenstandes des Fzg.-Aufbaus als sog. Lookup-Tabellen (vgl. Bezugsziffer 2a in 1) dargestellt. Diese Lookup-Tabellen sind hier in Form eines Graphs 8a, 8b, 8c in einem kartesischen Koordinatensystem mit der Höhenstand-Soll-Ist-Abweichung Δs als Abszisse und der Soll-Verfahrgeschwindigkeit vsoll als Ordinate dargestellt. Sinnvollerweise besitzt die Soll-Verfahrgeschwindigkeit vsoll hier in sämtlichen Tabellen bei einer Höhenstand-Soll-Ist-Abweichung Δs vom Wert „Null” ebenfalls den Wert „Null”.
  • 3a zeigt eine erste Lookup-Tabelle mit einer relativ schnellen Anpassung des Ist-Höhenstandes an den Soll-Höhenstand, da sich bei einer Höhenstand-Abweichung Δs vom Betrag 15 eine hohe Soll-Verfahrgeschwindigkeit vsoll mit Betrag „5” ergibt. Demgegenüber zeigt die Lookup-Tabelle von 3b eine verlangsamte Anpassung für eine andere Situation oder einen anderen Fahrzustand als bei 3a, da sich bei 3b bei einer Höhenstand-Abweichung von „15” eine Soll-Verfahrgeschwindigkeit vsoll in der Größenordnung von „2” ergibt. In diesen 3a, 3b erkennt man insbesondere aus den beiden Zweigen 8a und 8c des Graphs weiterhin, dass die Soll-Verfahrgeschwindigkeit vsoll richtungsbehaftet ist, nachdem sich für eine negative Höhenstand-Soll-Ist-Abweichung Δs eine positive Soll-Verfahrgeschwindigkeit vsoll ergibt und für eine positive Höhenstand-Soll-Ist-Abweichung Δs eine negative Soll-Verfahrgeschwindigkeit vsoll ergibt. Ferner erkennt man, dass im Bereich betragsmäßig kleinerer Höhenstand-Soll-Ist-Abweichungen Δs (zwischen –12 und +12) eine proportionale Abhängigkeit zur Soll-Verfahrgeschwindigkeit vsoll besteht, während bei größeren Höhenstand-Soll-Ist-Abweichungen Δs eine konstante positive oder negative Soll-Verfahrgeschwindigkeit vsoll vorgegeben ist.
  • Im Bereich sehr geringer Höhenstand-Soll-Ist-Abweichungen Δs kann aber auch überhaupt keine Veränderung veranlasst werden, d. h. eine Soll-Verfahrgeschwindigkeit vsoll vom Wert „Null” vorgesehen sein, wie 3c zeigt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1744914 B1 [0001, 0006]
    • DE 102008052779 A1 [0001, 0007]
    • DE 10330432 A1 [0001, 0003, 0005]

Claims (6)

  1. Verfahren zur Regelung der Zufuhr von mittels eines Kompressors geförderter Luft in eine Luftfeder einer Radaufhängung eines Fahrzeugs, wobei situationsabhängig unterschiedliche Anpassungsgeschwindigkeiten eines Ist-Höhenstandes (sist) des Fahrzeug-Aufbaus an einen Soll-Höhenstand (ssoll) durch Soll-Ist-Vergleich und Minimierung der Soll-Ist-Abweichung (Δs) bezüglich einer Kenngröße dargestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Soll-Verfahrgeschwindigkeit (vsoll', vsoll) des Fahrzeug-Aufbaus gegenüber dem Rad mit einer Ist-Verfahrgeschwindigkeit (vist, vist') des Fahrzeug-Aufbaus verglichen und die Soll-Ist-Abweichung (Δv) der Aufbau-Verfahrgeschwindigkeit als besagter Kenngröße minimiert wird, indem die Förderleistung des Kompressors geregelt eingestellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei auch die Abfuhr von Luft aus der Luftfeder wie in Anspruch 1 angegeben geregelt wird, indem die Saugleistung des Luft aus der Luftfeder absaugenden Kompressors geregelt eingestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 mit einem von einem Elektromotor angetriebenen Kompressor, wobei zur Regelung der Kompressor-Leistung der Elektromotor pulsweitenmoduliert angesteuert wird.
  4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei im Regelkreis ein zeitlich gefiltertes Messsignal (sist') des Ist-Höhenstandes (sist) mit dem Soll-Höhenstand (ssoll) verglichen wird und abhängig von diesem Differenz-Wert (Δs) eine von mehreren für unterschiedliche Situationen hinterlegten Soll-Verfahrgeschwindigkeiten (vsoll) ausgewählt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ein geeignet zeitlich gefiltertes Signal (vsoll') der Soll-Verfahrgeschwindigkeit (vsoll) ebenso wie ein geeignet gefiltertes Signal (vist') der zeitlichen Ableitung (ds/dt) des ggf. gefilterten Messsignals (sist') des Ist-Höhenstandes (sist) einem Aktuatorregler (5) zugeführt wird, welcher einen Antrieb des Kompressors geeignet ansteuert.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei für die Ansteuerung des Kompressor-Antriebs ein gewisser Mindest-Luftmengenbedarf und/oder eine situationsabhängig variable maximale Kompressor-Leistung berücksichtigt wird.
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