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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines elektrisch betätigten Ventils eines Kraftfahrzeugs und ein Computerprogrammprodukt sowie ein elektrisch betätigtes Ventil eines Kraftfahrzeugs als auch ein elektrisch einstellbares Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs und ein Kraftfahrzeug.
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Kraftfahrzeuge, wie Personenkraftwagen, weisen in zunehmendem Maße einstellbare Fahrwerke auf. Bei diesen ist die Dämpfungsleistung eines Stoßdämpfers auf aktuelle Gegebenheiten einstellbar, sodass ein Fahrkomfort erhöht wird. So ist es beispielsweise möglich, Unebenheiten einer Straße, wie Schlaglöcher, auszugleichen, ohne dass eine Wank- oder Nickbewegung der Karosserie des Kraftfahrzeugs erfolgt. In diesem Fall wird bei Überfahren des Schlaglochs eine vergleichsweise geringe Dämpfung gewählt, sodass eine freie Bewegung des mittels des Stoßdämpfers abgestützten Rads ermöglicht ist.
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Damit die Dämpfung(sleistung) des Stoßdämpfers einstellbar ist, ist dieser beispielsweise mit einer magnetorheologischen Flüssigkeit befüllt. Mittels Anlegen eines Magnetfeldes wird deren Fließspannung und somit die Dämpfung des Stoßdämpfers verändert. Derartige Flüssigkeiten weisen jedoch vergleichsweise hohe Herstellungskosten auf. Bei einer Alternative hierzu weist der Stoßdämpfer ein elektrisch betätigtes Ventil auf, bei dem der Öffnungswinkel elektrisch eingestellt werden kann. Das Ventil ist in einer beweglichen Abtrennung zwischen zwei Kammern angeordnet, wobei die Abtrennung in Abhängigkeit einer Bewegung des Rads bezüglich der Karosserie bewegt wird. Je nach Öffnungswinkel des Ventils ist ein Strömen von Flüssigkeit, beispielsweise Öl, von einer der Kammern in die verbleibende erleichtert oder erschwert. Somit ist es möglich, mittels Einstellung der Öffnung des Ventils eine mittels des Stoßdämpfers realisierte Dämpfung einzustellen.
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Das elektrisch betätigte Ventil weist meist einen Permanentmagneten auf, der mit einem Elektromagneten wechselwirkt. Dieser weist eine elektrische Spule auf, die mittels einer entsprechenden Ansteuerung bestromt wird. Hierbei wird in Abhängigkeit des mittels der Spule geführten elektrischen Stroms der Permanentmagnet bewegt, der in Wirkverbindung mit einem die Öffnung des Ventil einstellenden Elements ist. Falls dabei der tatsächlich mit der Spule geführte elektrische Strom nicht dem gewünschten elektrischen Strom entspricht, ist der Öffnungswinkel des Ventils nicht korrekt eingestellt. Auch ist die Geschwindigkeit der Änderung des Öffnungswinkels abhängig von der Änderungsgeschwindigkeit des mittels der Spule geführten elektrischen Stroms.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Verfahren zum Betrieb eines elektrisch betätigten Ventils eines Kraftfahrzeugs sowie ein besonders geeignetes Computerprogrammprodukt als auch ein besonders geeignetes elektrisch betätigtes Ventil eines Kraftfahrzeugs sowie ein besonders geeignetes einstellbares Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs und ein besonders geeignetes Kraftfahrzeug anzugeben, wobei vorteilhafterweise eine Reproduzierbarkeit erhöht ist.
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Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1, hinsichtlich des Computerprogrammprodukts durch die Merkmale des Anspruchs 7, hinsichtlich des elektrisch betätigten Ventils durch die Merkmale des Anspruchs 8, hinsichtlich des einstellbaren Fahrwerks durch die Merkmale des Anspruchs 9 und hinsichtlich des Kraftfahrzeugs durch die Merkmale des Anspruchs 10 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
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Das Verfahren dient dem Betrieb eines elektrisch betätigten Ventils eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise ein Nutzkraftwagen. Besonders bevorzugt ist das Kraftfahrzeug jedoch ein Personenkraftwagen (PKW). Das Kraftfahrzeug weist für den Vortrieb beispielsweise einen Verbrennungsmotor, einen Elektromotor oder eine Kombination hieraus auf. Das Kraftfahrzeug ist hierbei insbesondere vorgesehen und eingerichtet, auf einer Straße oder zumindest einem Straßenabschnitt bewegt zu werden. Mit anderen Worten ist das Kraftfahrzeug landgebunden.
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Das Ventil ist elektrisch betätigt, sodass mittels Anlegen einer elektrischen Spannung und/oder bei Führen eines elektrischen Stroms eine Einstellung des Ventils geändert werden kann. Das elektrisch betätigte Ventil, im Weiteren insbesondere auch lediglich als Ventil bezeichnet, ist insbesondere ein sogenanntes Magnetventil und weist zweckmäßigerweise ein Stellglied auf, mittels dessen eine Öffnung des Ventils zumindest teilweise verschließbar ist. Die Öffnung ist hierbei insbesondere mittels einer Durchgangsöffnung zumindest teilweise gebildet, innerhalb derer das Stellglied angeordnet ist. Die Öffnung entspricht zweckmäßigerweise der Fläche der Durchgangsöffnung, die nicht mittels des Stellglieds verschlossen ist. Zweckmäßigerweise ist ein Verstellweg des Stellglieds begrenzt, sodass die Öffnung stets eine minimale Größe aufweist.
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Das Stellglied ist zweckmäßigerweise federbelastet, wobei die Feder beispielsweise eine mechanische oder eine pneumatische Feder ist. Somit wird das Stellglied aufgrund der Federbelastung in eine bestimmte Position verbracht, insbesondere die, bei der eine minimale Öffnung realisiert ist.
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Ferner weist das elektrisch betätigte Ventil eine Spule auf, wobei in Abhängigkeit eines mittels der Spule geführten elektrischen Stroms das Stellglied in eine bestimmte Position bewegt wird. Insbesondere wechselwirkt die Spule mit einem Permanentmagneten, der an dem Stellglied angebunden ist. Mittels einer Bestromung der Spule wird ein Magnetfeld erstellt, das mit dem Permanentmagneten wechselwirkt, sodass damit eine Gegenkraft gegen die Feder auf das Stellglied ausgeübt und dieses somit in eine bestimmte Position verbracht wird. Hierbei ist die Position abhängig von dem mittels der Spule erstellten Magnetfeld und daher auch von dem mittels der Spule getragenen elektrischen Stroms.
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Das elektrisch betätigte Ventil weist ferner eine Einheit zum Anlegen einer elektrischen Spannung an der Spule auf. Insbesondere umfasst hierbei die Einheit einen Eingang, der mittels einer elektrischen Spannung, insbesondere einer elektrischen Gleichspannung, beaufschlagt ist. Mittels der Einheit wird in Abhängigkeit einer Stromsollvorgabe an die Spule die elektrische Spannung angelegt. Mittels der Einheit wird dabei die elektrische Spannung derart an die Spule angelegt, dass der daraufhin durch die Spule ergebende elektrische Stromfluss der Stromsollvorgabe entspricht. Hierfür wird die an der Spule angelegte elektrische Spannung entsprechend gewählt. Zum Beispiel ist die Einheit eine Steuerung, sodass der tatsächlich durch die elektrische Spule fließende elektrische Strom nicht weiter erfasst wird. Alternativ hierzu wird dieser erfasst, und in Abhängigkeit davon wird die an die Spule angelegte elektrische Spannung angepasst. Mit anderen Worten ist die Einheit als Regler ausgestaltet.
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Beispielsweise wird stets die tatsächliche an dem Eingang anliegende elektrische Spannung angelegt, oder diese wird beispielsweise in Abhängigkeit von der Stromsollvorgabe oder sonstigen Parametern auf einen bestimmten Wert eingestellt. Insbesondere wird dabei an die Spule eine elektrische Gleichspannung angelegt, oder diese ist bei beispielsweise moduliert, wie pulsweitenmoduliert oder pulsfrequenzmoduliert. Folglich wird mittels der Einheit eine getaktete elektrische Spannung an die Spule angelegt, wobei die elektrische Spannung zweckmäßigerweise lediglich zwei unterschiedliche Werte annehmen kann, nämlich einerseits den, den die am Eingang anliegende Gleichspannung aufweist, und 0 V.
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Das Verfahren sieht vor, dass eine ursprüngliche Stromsollvorgabe erfasst wird. Diese wird mittels einer externen Einheit erstellt oder ist zumindest über diese zu dem elektrisch betätigten Ventil geleitet worden. Folglich existiert eine signaltechnische Kopplung zwischen der externen Einheit und dem elektrisch betätigten Ventil. Beispielsweise ist hierbei eine dedizierte Leitung vorhanden, oder die Übermittlung der ursprünglichen Stromsollvorgabe erfolgt zum Beispiel über ein Bussystem, wie ein CAN-Bussystem oder ein Flexray-Bussystem. Nachfolgend wird anhand der ursprünglichen Stromsollvorgabe einem an der Spule anzulegende elektrische Spannung bestimmt. Die anzulegende elektrische Spannung entspricht insbesondere derjenigen elektrischen Spannung, die angelegt werden müsste, damit sich durch die Spule ein elektrischer Stromfluss einstellt, der der ursprünglichen Stromsollvorgabe entspricht. Bei der Bestimmung der anzulegenden elektrischen Spannung werden zweckmäßigerweise bauliche Gegebenheiten, der Spulen berücksichtigt, wie eine Windungszahl.
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In einem nachfolgenden Arbeitsschritt wird die anzulegende elektrische Spannung mit einem Grenzwert verglichen. Hierbei wird insbesondere überprüft, ob die anzulegende elektrische Spannung größer, kleiner oder gleich der anzulegenden elektrischen Spannung ist. Beispielsweise wird bei dem Vergleich die anzulegende elektrische Spannung quantitativ mit dem Grenzwert verglichen. Besonders bevorzugt jedoch erfolgt lediglich ein qualitativer Vergleich.
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In Abhängigkeit des Vergleichs und anhand der ursprünglichen Stromsollvorgabe wird eine korrigierte Stromsollvorgabe erstellt. Mit anderen Worten basiert die korrigierte Stromsollvorgabe auf der ursprünglichen Stromsollvorgabe, wobei jedoch auch der Vergleich der anzulegenden elektrischen Spannung mit dem Grenzwert berücksichtigt wird. Die korrigierte Stromsollvorgabe wird zu der Einheit geleitet. Vorzugsweise wird hierbei mittels der Einheit die Spule entsprechend der korrigierten Stromsollvorgabe bestromt, wofür eine entsprechende elektrische Spannung angelegt wird. Folglich ist die korrigierte Stromsollvorgabe die Stromsollvorgabe, in Abhängigkeit der mittels der Einheit die elektrische Spannung an die Spule angelegt wird. Somit wird die Spule in Abhängigkeit der korrigierten Stromsollvorgabe bestromt, weswegen eine sich ergebende Öffnung des Ventils, wie ein Öffnungswinkel, nicht zwingend der von der externen Einheit gewünschten und in der ursprünglichen Stromsollvorgabe hinterlegten Öffnung entspricht.
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Aufgrund des Verfahrens wird somit die Spule, was mittels des Anlegens der elektrischen Spannung mittels der Einheit erfolgt, mittels der korrigierten Stromsollvorgabe bestromt, sodass auch der Vergleich mit den Grenzwert berücksichtigt wird. Mit anderen Worten erfolgt somit die Ansteuerung der Spule mittels der Einheit auch in Abhängigkeit des Vergleichs der anzulegenden elektrischen Spannung mit dem Grenzwert. Hierbei ist eine Anpassung der Einheit selbst nicht erforderlich, sondern die Berücksichtigung erfolgt in einer vorgelagerten Stufe, insbesondere in einer Vorsteuerung, mittels derer zumindest teilweise das Verfahren durchgeführt wird.
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Somit ist es nicht erforderlich, die Einheit abzuändern, weswegen Herstellungskosten reduziert sind. Auch ist es möglich, eine Vielzahl an derartigen elektrischen betätigten Ventilen für unterschiedliche Anwendungsgebiete und/oder Kraftfahrzeugtypen zu verwenden, wobei die Anpassung auf den jeweiligen Anwendungsfall mittels der Wahl des Grenzwerts und/oder der Anpassung der korrigierten Stromsollvorgabe erfolgt. Eine sonstige Abänderung ist nicht erforderlich, weswegen vergleichsweise viele Gleichteile herangezogen werden können. Auch ist eine vergleichswiese kosten- und zeitintensive erneute Zertifizierung der Einheit nicht erforderlich.
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Mittels des Vergleichs der anzulegenden elektrischen Spannung mit dem Grenzwert ist es dabei möglich, auf bestimmte Anforderungen einzugehen, sodass eine Flexibilität des Anwendungsbereichs vergrößert ist. Auch ist bei geeigneter Wahl des Grenzwerts sowie entsprechender Erstellung der korrigierten Stromsollvorgabe möglich, zu erreichen dass die tatsächlich an der Spule angelegte elektrische Spannung im Wesentlichen immer gleich ist oder zu einem gleichen Verhalten des Ventils führt, sodass eine Reproduzierbarkeit erhöht ist.
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Das Verfahren wird insbesondere mittels einer Steuereinheit des elektrisch betätigten Ventils durchgeführt, die beispielsweise einen anwendungsspezifischen Schaltkreis (ASIC) und/oder einen Mikroprozessor umfasst, der vorzugsweise programmierbar ausgestaltet ist. Beispielsweise wird die korrigierte Stromsollvorgabe mittels einer Formel aus der ursprünglichen Stromsollvorgabe sowie in Abhängigkeit des Vergleichs berechnet. Alternativ hierzu ist die korrigierte Stromsollvorgabe in einer Tabelle oder einem Kennfeld in Abhängigkeit der ursprünglichen Stromsollvorgabe sowie des Vergleichs hinterlegt. Somit ist eine Ermittlung vereinfacht.
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Besonders bevorzugt wird zur Erstellung der korrigierten Stromsollvorgabe die ursprüngliche Stromsollvorgabe reduziert, wenn die anzulegende elektrische Spannung größer als der Grenzwert ist. Mit anderen Worten wird dann, wenn die anzulegende elektrische Spannung größer als der Grenzwert ist, ein geringerer Wert als die ursprüngliche Stromsollvorgabe als korrigierte Stromsollvorgabe verwendet. Somit wird nachfolgend von der Einheit eine geringere als die anzulegende elektrische Spannung an der Spule angelegt, sodass auch der mittels der Spule anschließend getragene elektrische Strom nicht der ursprünglichen Stromsollvorgabe sondern einem geringeren Wert, nämlich der korrigierten Stromsollvorgabe, entspricht. Infolgedessen ist eine Überlastung der Spule verringert. Aufgrund der Reduzierung ist auch sichergestellt, dass eine Öffnung des Ventils oder zumindest eine Änderung der Öffnung des Ventils einen bestimmten Wert nicht überschreitet. Folglich wird auch eine mittels des Ventils eingestellte Strömung oder dergleichen nicht um mehr als einen bestimmte Grenze geändert.
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Besonders bevorzugt wird die ursprüngliche Stromsollvorgabe derart reduziert, dass die mittels der Einheit in Abhängigkeit der korrigierten Stromsollvorgabe angelegte elektrische Spannung kleiner oder besonders bevorzugt gleich dem Grenzwert ist. Somit weist das Ventil stets die gleiche Dynamik auf, wobei die Änderung der Öffnung des Ventils die zu dem Grenzwert korrespondierende Grenze nie überschreitet. Folglich ist stets die gleiche Dynamik geben, was eine Reproduzierbarkeit erhöht.
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Beispielsweise wird dann, wenn die anzulegende elektrische Spannung kleiner als der Grenzwert ist, die ursprüngliche Stromsollvorgabe ebenfalls zur korrigierten Stromsollvorgabe abgeändert. Besonders bevorzugt jedoch wird in diesem Fall die ursprüngliche Stromsollvorgabe als korrigierte Stromsollvorgabe verwendet. Somit entspricht in diesem Fall die Ansteuerung des Ventils der mittels der externen Einheit vorgegebenen Stromsollvorgabe, weswegen die gewünschte Dynamik des Ventils erreicht wird.
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Beispielsweise wird die anzulegende elektrische Spannung lediglich anhand der ursprünglichen Stromsollvorgabe bestimmt. Besonders bevorzugt jedoch wird zusätzlich auch die aktuell an der Spule anliegende elektrische Spannung zur Bestimmung herangezogen. Somit ist es möglich, beispielsweise eine Hysterese der Spule zu berücksichtigen. Auch ist es somit möglich, mittels mehrmaligen Durchführens des Verfahrens den tatsächlich mit der Spule geführten elektrischen Strom auf die ursprüngliche Stromsollvorgabe zu erhöhen. Dabei wird mittels des Vergleichs berücksichtigt, dass zur Erhöhung des mittels der Spule getragenen elektrischen Stroms die Änderung der elektrischen Spannung in Abhängigkeit des Vergleichs erfolgt. Dabei ist insbesondere stets die maximal an der Spule angelegte elektrische Spannung gleich dem Grenzwert. Infolgedessen ist nach zwei- oder mehrmaligem Durchführen des Verfahrens der mittels der elektrischen Spule getragene elektrische Strom gleich der ursprünglichen Stromsollvorgabe, wobei jedoch insbesondere eine Änderungsgeschwindigkeit des mittels der Spule geführten elektrischen Stroms verlangsamt ist.
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Beispielsweise ist der Grenzwert variabel und wird an aktuelle Anforderungen angepasst. Besonders bevorzugt jedoch ist der Grenzwert statisch und beispielsweise bereits bei Fertigung des elektrisch betätigten Ventils in einer Steuereinheit oder dergleichen hinterlegt. Als Grenzwert wird insbesondere die niedrigste zulässige elektrische Spannung eines Bordnetzes des Kraftfahrzeugs herangezogen. Hierbei ist insbesondere das elektrisch betätigte Ventil, zweckmäßigerweise die Einheit und/oder der etwaige Eingang, direkt an das Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossen, mittels dessen vorzugsweise eine elektrische Gleichspannung geführt wird. Das Bordnetz ist insbesondere ein Niedervoltbordnetz, und weist eine elektrische (Gleich-)Spannung von 12 V, 24 V oder 48 V auf.
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Aufgrund von nicht konstanten Energieentnahmen aus dem Bordnetz, insbesondere bei Zu- oder Abschalten von etwaigen Verbrauchern, ist die mittels des Bordnetzes geführte Gleichspannung nicht stets konstant, sondern schwankt zwischen der niedrigste zulässige elektrische Spannung und einer höchstens zulässigen elektrischen Spannung. Bei Überschreiten dieser Spannungen durch die mittels des Bordnetzes geführte elektrische Spannung liegt ein Fehlerfall vor, der zu einem Stillsetzen des Kraftfahrzeugs oder zumindest zu einer Ausgabe einer Warnung führt. Da als Grenzwert die niedrigste zulässige elektrische Spannung herangezogen wird, wird somit auch die korrigierte Stromsollvorgabe anhand der niedrigsten zulässigen elektrischen Spannung ermittelt. Diese ist insbesondere bei einem 12 V Bordnetz gleichen 9 V. Somit wird bei der korrigierten Stromsollvorgabe berücksichtigt, dass in ungünstigen Fällen die mittels der Einheit maximal anlegbare elektrische Spannung lediglich 9 V betragen kann. Dies wird mittels der korrigierten Stromsollvorgabe berücksichtigt. Vorzugsweise erfolgt hierbei die Reduktion der ursprünglichen Stromsollvorgabe auf die korrigierte Stromsollvorgabe, wobei sichergestellt wird, dass mittels der Einheit lediglich maximal die niedrigste zulässige elektrische Spannung an die Spule angelegt wird. Somit weist die Spule und folglich das elektrisch betätigte Ventil stets die gleiche Dynamik auf, unabhängig von der aktuell tatsächlich mittels des Bordnetzes geführten elektrischen Spannung. Daher ist eine Reproduzierbarkeit erhöht.
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Das Computerprogrammprodukt ist zum Beispiel eine Datei, die beispielsweise in einem bestimmten Datenformat abgespeichert ist, zweckmäßigerweise auf einem Datenträger. Alternativ hierzu ist das Computerprogrammprodukt bereits der Datenträger. Als Datenträger wird beispielsweise ein wiederbeschreibbarer Speicher, insbesondere ein Flash-Speicher, oder ein lediglich einmal beschreibbarer Speicher, wie ein ROM, verwendet. Alternativ hierzu ist das Computerprogrammprodukt eine CD-ROM, eine Blu-Ray-Disc oder eine DVD.
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Das Computerprogrammprodukt weist ein ausführbares Programm auf, das bei einer Installation auf einem Computer ein Verfahren automatisch durchführt, bei dem eine ursprüngliche Stromsollvorgabe einer externen Einheit erfasst wird. Ferner wird anhand der ursprünglichen Stromsollvorgabe eine an einer Spule eines elektrisch betätigten Ventils eines Kraftfahrzeugs, welches eine Spule und eine Einheit zum Anlegen einer elektrischen Spannung an der Spule in Abhängigkeit einer Stromsollvorgabe aufweist, anzulegende elektrische Spannung bestimmt. Die anzulegende elektrische Spannung wird mit einem Grenzwert verglichen, und in Abhängigkeit des Vergleichs und anhand der ursprünglichen Stromsollvorgabe wird eine korrigierte Stromsollvorgabe erstellt und zu der Einheit geleitet. Der Computer ist zum Beispiel zumindest teilweise oder vollständig mittels einer Steuereinheit des elektrisch betätigten Ventils gebildet oder zumindest bildbar. Das Computerprogrammprodukt dient somit insbesondere dem Betrieb des elektrisch betätigten Ventils.
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Das elektrisch betätigte Ventil ist ein Bestandteil des Kraftfahrzeugs und somit vorgesehen und eingerichtet in einem Kraftfahrzeug eingebaut zu werden. Das elektrisch betätigte Ventil ist beispielsweise ein Magnetventil und weist vorzugsweise ein Stellglied auf, das in einer Durchgangsöffnung angeordnet ist. Beispielsweise ist das Stellglied linear verschieblich oder rotatorisch beweglich gelagert. Hierbei ist es zweckmäßigerweise möglich, das Stellglied in der Durchgangsöffnung zu bewegen, sodass die Größe der Öffnung, durch die ein Durchtritt eines Fluid ermöglicht ist, eingestellt werden kann. Das Stellglied ist insbesondere federbelastet, beispielsweise mittels einer mechanischen oder pneumatischen Feder, sodass das Stellglied bei Abwesenheit von sonstigen Kräften stets in eine bestimmte Position bewegt wird. In dieser ist die Durchgangsöffnung beispielsweise mittels des Stellglieds vollständig geschlossen oder weist eine minimale Öffnung auf.
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Das elektrisch betätigte Ventil weist eine Spule auf, wobei in Abhängigkeit eines mittels der Spule geführten elektrischen Stroms die Position des Stellglied und somit insbesondere die Öffnung der Durchgangsöffnung eingestellt wird. Hierfür wechselwirkt die Spule insbesondere mit einem Permanentmagneten, der beispielsweise an dem Stellglied angebunden ist. Ferner weist das elektrisch betätigte Ventil eine Einheit zum Anlegen einer elektrischen Spannung, vorzugsweise einer Gleichspannung, an der Spule in Abhängigkeit einer Stromsollvorgabe auf. Die Einheit ist beispielsweise als Steuerung oder als Regler ausgebildet, wobei als Stellgröße insbesondere die elektrische Spannung und als Führungsgröße die Stromsollvorgabe herangezogen wird. Zweckmäßigerweise umfasst das elektrisch betätigte Ventil hierbei ein Strommesser, der zum Beispiel einen Shunt umfasst. Mittels des Strommessers wird hierbei der mittels der Spule geführte elektrische Strom erfasst, sodass es möglich ist, mittels der Einheit die angelegte elektrische Spannung zu korrigieren, sodass der mittels der Spule geführte elektrische Strom tatsächlich der Stromsollvorgabe entspricht.
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Das elektrisch betätigte Ventil weist ferner eine Vorsteuerung auf, die vorgesehen und eingerichtet ist, ein Verfahren durchzuführen, bei dem eine ursprüngliche Stromsollvorgabe einer externen Einheit erfasst wird. Anhand der ursprünglichen Stromsollvorgabe wird eine an der Spule anzulegende elektrische Spannung bestimmt. Die Bestimmung der elektrischen Spannung erfolgt hierbei insbesondere in gleicher Weise, wie dies mittels der Einheit des elektrisch betätigten Ventils erfolgt. Die anzulegende elektrische Spannung wird mit einem Grenzwert verglichen. In Abhängigkeit des Vergleichs und anhand der ursprünglichen Stromsollvorgabe wird eine korrigierte Stromsollvorgabe erstellt und zu der Einheit geleitet.
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Das Verfahren wird zweckmäßigerweise mittels einer Steuereinheit der Vorsteuerung durchgeführt. Hierbei ist die Steuereinheit, beispielsweise die vollständig Vorsteuerung, lediglich mittels Softwareroutinen bereitgestellt. Alternativ hierzu umfasst die Vorsteuerung mehrere diskrete Bauteile. Mittels der Software bzw. der diskreten Bauteile ist insbesondere eine Regelstruktur bereitgestellt, mittels derer die Vorsteuerung zumindest teilweise gebildet ist.
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Die Regelstruktur weist zweckmäßigerweise zwei Eingänge auf, wobei einer davon mit der elektrischen Spannung beaufschlagt ist, die aktuell an der Spule anliegt. An dem weiteren Eingang liegt die ursprüngliche Stromsollvorgabe an. Die beiden Eingänge sind insbesondere signaltechnisch mit einem Kennfeld verbunden, sodass die an den jeweiligen Eingängen anliegenden Werte in das Kennfeld eingespeist werden. Bei diesem wird insbesondere überprüft, ob die anhand der ursprünglichen Stromsollvorgabe anzulegende elektrische Spannung größer als der Grenzwert ist, der in Abhängigkeit der aktuell an der Spule anliegenden elektrischen Spannung bestimmt wird. Falls dies der Fall ist, wird als Ausgang das Verhältnis aus dem Grenzwert und der anzulegenden elektrischen Spannung ausgegeben und ansonsten 1 („eins“). Dieser Wert wird zu einem ersten Multiplikator geleitet.
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Ferner wird die ursprüngliche Stromsollvorgabe über einen Subtrahierer, nämlich dessen positiven Eingang, und einen Integrierer zu dem ersten Multiplikator geleitet. Die an dem Ausgang des ersten Multiplikators mittels Multiplikation der beiden zugeleiteten Werte ermittelte Ausgangsgröße wird die korrigierte Stromsollvorgabe verwendet.
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Der mittels des Kennfelds erstellte Faktor wird ferner über einen zweiten Multiplikator zu einem weiteren Eingang des Subtrahierers geführt, nämlich dessen negativen Eingang. Somit wird mittels des Subtrahierers von der ursprünglichen Stromsollvorgabe der mittels des zweiten Multiplikators erstellte Wert abgezogen. Der weitere Eingang des zweiten Multiplikators ist mit dem Ausgang des Integrierers verbunden. Die Erfindung betrifft insbesondere eine derartige Regelstruktur zum Einsatz in einem derartigen elektrisch betätigten Ventil eines Kraftfahrzeugs.
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Das elektrisch betätigte Ventil, insbesondere die Einheit zum Anlegen der elektrischen Spannung, weist ferner einen Eingang an ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs auf, der insbesondere als Gleichspannungsanschluss ausgebildet ist. Alternativ oder besonders bevorzugt in Kombination hierzu umfasst das elektrisch betätigte Ventil einen Anschluss zur signaltechnischen Verbinden mit der externen Einheit, wobei der Anschluss insbesondere einem Bus-Standard genügt.
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Das elektrisch betätigte Ventil ist beispielsweise ein Bestandteil einer Kraftstoffpumpe oder zumindest ein Bestandteil eines Einspritzsystems des Kraftfahrzeugs. Mittels Betätigung des elektrisch betätigten Ventils wird geeigneterweise ein Zufluss eines zu einer Verbrennungskraftmaschine zugeführten Betriebsmittels eingestellt, insbesondere Kraftstoff. Alternativ hierzu ist das elektrisch betätigte Ventil ein Bestandteil eines Kühlkreislaufs, mittels dessen beispielsweise eine Kühlung der etwaigen Verbrennungskraftmaschine oder von elektrischen Energiespeichern des Kraftfahrzeugs erfolgt. In einer weiteren Alternative wird mittels des elektrisch betätigten Ventils ein Öldurchfluss eingestellt mittels dessen beispielsweise eine Schmierung der Verbrennungskraftmaschine und/oder eines Getriebes erfolgt.
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Besonders bevorzugt jedoch ist das elektrisch betätigte Ventil ein Bestandteil eines Stoßdämpfers. Dieser weist insbesondere einen Stempel auf, der in einem Gehäuse linear beweglich gelagert ist, sodass mittels dessen das Gehäuse in zwei Kammern unterteilt wird. Hierbei ist mittels des Stempels zumindest teilweise eine Abtrennung zwischen den beiden Kammern realisiert. Das Gehäuse ist geeigneterweise mittels eines Fluid, zweckmäßigerweise einem Öl, befüllt. Die Abtrennung weist zweckmäßigerweise das elektrisch betätigte Ventil zumindest teilweise auf, wobei mittels Einstellung des elektrisch betätigten Ventils die Größe der Durchgangsöffnung in der Abtrennung einstellbar ist. Somit kann mittels des Ventils die einer Bewegung des Stempels in dem Gehäuse entgegenwirkende Kraft eingestellt werden. Die Erfindung betrifft ferner ebenfalls einen derartigen Stoßdämpfer.
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Das einstellbare Fahrwerk umfasst einen Stoßdämpfer mit einem elektrisch betätigten Ventil, mittels dessen insbesondere zwei Kammern eines Gehäuses abgetrennt sind, wobei die Abtrennung beweglich gelagert ist und vorzugsweise ein Bestandteil eines Stempels ist. Mittels des Fahrwerks sind hierbei insbesondere etwaige Räder des Kraftfahrzeugs an der etwaigen Karosserie des Kraftfahrzeugs angebunden und vorzugsweise angelenkt, wobei aufgrund des (einstellbaren) Fahrwerks eine Relativbewegung der Räder zu der Karosserie möglich ist. Hierbei ist einem der Räder der Stoßdämpfer zugeordnet. Zweckmäßigerweise umfasst das einstellbare Fahrwerk genauso viele Stoßdämpfer, wie Räder vorhanden sind, wobei jedem der Räder jeweils einer der Stoßdämpfer zugeordnet ist.
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Ferner weist das einstellbare Fahrwerk eine Fahrdynamikregelung auf, die insbesondere eine externe Einheit bildet. Mittels der Fahrdynamikregelung wird hierbei eine ursprüngliche Stromsollvorgabe bereitgestellt, die mit dem elektrisch betätigten Ventil bei Betrieb erfasst wird. Die ursprüngliche Stromsollvorgabe korrespondiert hierbei insbesondere zu einer Dämpfung, die mittels des Stoßdämpfers realisiert werden soll.
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Anhand der ursprünglichen Stromsollvorgabe wird eine an der Spule des elektrisch betätigten Ventils anzulegende elektrische Spannung bestimmt und mit einem Grenzwert verglichen. In Abhängigkeit des Vergleichs und anhand der ursprünglichen Stromsollvorgabe wird eine korrigierte Stromsollvorgabe erstellt und zu einer Einheit zum Anlegen einer elektrischen Spannung an der Spule geleitet.
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Mittels der Fahrdynamikregelung wird die ursprüngliche Stromsollvorgabe in Abhängigkeit einer aktuellen Fahrsituation eingestellt. Somit wird mittels des einstellbaren Fahrwerks insbesondere die aktuelle Fahrsituation des Kraftfahrzeugs erfasst und in Abhängigkeit davon die ursprüngliche Stromsollvorgabe erstellt. Die Fahrdynamikregelung weist hierfür zweckmäßigerweise entsprechende Sensoren auf oder ist signaltechnisch mit derartigen Sensoren gekoppelt. Die Erstellung der ursprünglichen Stromsollvorgabe mittels der Fahrdynamikregelung erfolgt insbesondere zwischen alle 0,5 ms und alle 2 ms und beispielsweise jede Millisekunde. Somit wird der Stoßdämpfer im Wesentlichen jede Millisekunde auf die aktuelle Fahrsituation eingestellt, was eine Sicherheit erhöht.
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Das Kraftfahrzeug weist vorzugsweise eine Anzahl an Rädern auf. Mittels der Räder erfolgt insbesondere ein Kontakt mit einer Umgebung, zweckmäßigerweise einem Boden, wie einer Fahrspur. Das Kraftfahrzeug ist landgebunden und vorzugsweise unabhängig von Schienen oder dergleichen bewegbar. Beispielsweise ist das Kraftfahrzeug ein Personenkraftwagen (Pkw) oder ein Nutzkraftwagen, wie ein Lastkraftwagen (Lkw) oder Bus
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Das Kraftfahrzeug weist ein elektrisch betätigtes Ventil mit einer Spule und einer Einheit zum Anlegen einer elektrischen Spannung an der Spule in Abhängigkeit einer Stromsollvorgabe auf. Auch umfasst das (elektrisch betätigte) Ventil eine Vorsteuerung, die geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet, ist, ein Verfahren durchzuführen, bei dem eine ursprüngliche Stromsollvorgabe einer externen Einheit erfasst wird. Die externe Einheit ist dabei zweckmäßigerweise ein Bestandteil des Kraftfahrzeugs und beispielsweise ein Bordcomputer. Anhand der ursprünglichen Stromsollvorgabe wird eine an der Spule anzulegende elektrische Spannung bestimmt, und die anzulegende elektrische Spannung wird mit einem Grenzwert verglichen. In Abhängigkeit des Vergleichs und anhand der ursprünglichen Stromsollvorgabe wird eine korrigierte Stromsollvorgabe erstellt und zu der Einheit geleitet. Vorzugsweise wird nachfolgend mittels der Einheit an der Spule eine elektrische Spannung angelegt, die zur korrigierten Stromsollvorgabe korrespondiert.
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Insbesondere ist hierbei das elektrisch betätigte Ventil ein Bestandteil eines Stoßdämpfers eines einstellbaren Fahrwerks des Kraftfahrzeugs. Mittels des (einstellbaren) Fahrwerks erfolgt hierbei insbesondere eine Anbindung der etwaigen Räder an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs.
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Die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Vorteile und Weiterbildungen sind sinngemäß auch auf das Computerprogrammprodukt/Ventil/Fahrwerk/Kraftfahrzeug sowie untereinander zu übertragen und umgekehrt.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
- 1 schematisch vereinfacht ein Kraftfahrzeug mit einem einstellbaren Fahrwerk,
- 2 schematisch vereinfacht ausschnittsweise einen Stoßdämpfer des einstellbaren Fahrwerks, der ein elektrisch betätigtes Ventil mit einer Vorsteuerung aufweist,
- 3 ein Verfahren zum Betrieb eines elektrisch betätigten Ventils, und
- 4 als Blockschaltbild die Vorsteuerung, mittels derer das Verfahren durchgeführt wird.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist schematisch vereinfacht ein Kraftfahrzeug 2 in Form eines Personenkraftwagens (Pkw) dargestellt. Das Kraftfahrzeug 2 weist vier Räder 4 auf, von denen lediglich zwei dargestellt sind. Die Räder 4 sind mittels eines einstellbaren Fahrwerks 6 an einer Karosserie 8 des Kraftfahrzeugs 2 angebunden. Das einstellbare Fahrwerk 6 weist eine Anzahl an Querträgern sowie nicht näher dargestellten Federn auf. Zudem umfasst das einstellbare Fahrwerke 6 insgesamt vier Stoßdämpfer 10, wobei jeder Stoßdämpfer 10 jeweils einem der Räder 4 zugeordnet sind. In 1 sind somit auch lediglich zwei der Stoßdämpfer 10 dargestellt.
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Jeder der Stoßdämpfer 10 weist ein Gehäuse 12 auf, innerhalb dessen ein Stempel 14 beweglich gelagert ist. Ein Freiende des Stempels 14 ragt aus dem Gehäuse 12 heraus und ist an dem jeweils zugeordneten Rad 4 angebunden. Mittels des Stempels 14 sind in dem jeweiligen Gehäuse 12 zwei Kammern 16 gebildet, die beide mit Öl befüllt sind. Mittels des Stempels 14 erfolgt dabei eine Bereitstellung einer Abtrennung 18, mittels derer die Trennung in die beiden Kammern 16 erfolgt. Die Abtrennung 18 ist undurchlässig mit Ausnahme eines elektrisch betätigten Ventils 20, das im Weiteren auch lediglich als Ventil bezeichnet wird. Bei Bewegung des Stempels 14 in dem Gehäuse 12 wird das Volumen der einen der Kammern 16 vergrößert, wohingegen das Volumen der verbleibenden Kammer 16 verkleinert wird. Infolgedessen tritt das in dem Gehäuse 12 angeordnete Öl durch das elektrisch betätigte Ventil 20. In Abhängigkeit der mittels des elektrisch betätigten Ventils 20 bereitgestellten Öffnung, also in Abhängigkeit des Öffnungsgrades oder Öffnungswinkels des elektrisch betätigten Ventils 20, ist der Durchtritt des Öls erleichtert oder erschwert, sodass die zum Verbringen des Stempels 14 erforderliche Kraft eingestellt werden kann. Folglich wird die mittels des jeweiligen Stoßdämpfers 10 bereitgestellte Dämpfungsleistung in Abhängigkeit der Einstellung des elektrisch betätigten Ventils 20 eingestellt.
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Das einstellbare Fahrwerk 6 weist ferner eine Fahrdynamikregelung 22 auf, die über ein Bussystem 24 in Form eines CAN-Bussystems mit einem Bordcomputer 26 verbunden ist. Ferner ist die Fahrdynamikregelung 22 signaltechnisch mit jedem der Stoßdämpfer 10, nämlich den jeweiligen elektrisch betätigten Ventilen 20 verbunden. Über das Bussystem 24 empfängt bei Betrieb die Fahrdynamikregelung 22 von dem Bordcomputer 26 eine Aufforderung zur Einstellung des einstellbaren Fahrwerks 6, sodass ein bestimmter Modus ausgewählt wird. Auch wird über das Bussystem 24 der Fahrdynamikregelung 22 eine aktuelle Fahrsituation des Kraftfahrzeugs 2 mitgeteilt, sodass mittels der Fahrdynamikregelung 22 die Stoßdämpfer 10 in Abhängigkeit der aktuellen Fahrsituation eingestellt werden können.
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In 2 ist schematisch eines der elektrisch betätigten Ventile 20 dargestellt. Das elektrisch betätigte Ventil 20 weist einen Leitungsabschnitt 28 mit einer Durchgangsöffnung 30 auf. Bei Betrieb wird mittels des Leitungsabschnitts 28 das in dem Gehäuse 10 angeordnete Öl zwischen den beiden Kammern 16 geführt, sodass der Leitungsabschnitt 28 die fluidtechnische Verbindung zwischen den beiden Kammern 16 darstellt.
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Innerhalb der Durchgangsöffnung 30 ist ein Stellglied 32 angeordnet, das mittels einer Feder 34 belastet ist. Hierbei ist das Stellglied 32 senkrecht zum Verlauf des Leitungsabschnitts 28 verschieblich gelagert, und die Wirkrichtung der Feder 34 ist ebenfalls senkrecht zum Verlauf des Leitungsabschnitts 28. Sofern keine weiteren Kräfte auf das Stellglied 32 wirken, wird dieses in die Durchgangsöffnung 30 bewegt, so das eine Öffnung 36 verkleinert wird. Mit anderen Worten ist in diesem Fall die Durchgangsöffnung 30 mittels des Stellgliedes 32 versperrt. Mittels eines nicht näher dargestellten Anschlags ist dabei sichergestellt, dass stets eine minimale Öffnung 36 vorhanden ist, sodass die beiden Kammern 60 niemals fluidtechnisch vollständig zueinander getrennt sind.
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An dem Stellglied 32 ist ein Permanentmagnet 38 angebunden, der innerhalb einer Spule 40 angeordnet ist, die aus einem Kupferlackdraht gewickelt ist. Bei Bestromung der Spule 40 wird der Permanentmagneten 38 innerhalb der Spule 40 bewegt, sodass auch das Stellglied 32 bewegt wird. Somit ist es möglich, mittels der Spule 40 auf den Permanentmagneten 38 und infolgedessen auf das Stellglied 32 eine Kraft aufzubringen, die der mittels der Feder 34 aufgebrachten Kraft entgegenwirkt, sodass die Öffnung 36 eine bestimmte Größe aufweist.
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Das elektrisch betätigt Ventil 20 weist ferner eine Einheit 42 zum Anlegen einer elektrischen Spannung an der Spule 40 auf. Hierfür ist die Einheit 42 elektrisch mit den beiden Enden der Spule 40 verbunden. Auch ist ein Eingang 44 der Einheit 42 mit einem Bordnetz 46 des Kraftfahrzeugs 2 elektrisch kontaktiert, mittels dessen ein Gleichstrom geführt wird. Somit ist der Eingang 44 als Gleichstromanschlusses ausgestaltet, und das Bordnetz 46 ist ein Niedervoltbordnetz, mittels dessen bei Betrieb eine elektrische Spannung von 12 V geführt wird, wobei aufgrund von aktuellen Belastungen des Bordnetzes 46 die elektrische Spannung zwischen 9 V und 15 V schwanken kann.
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Die Einheit 42 weist ferner einen zusätzlichen Eingang 48 auf, über den eine Stromsollvorgabe 50 bereitgestellt wird. In Abhängigkeit der Stromsollvorgabe 50 erfolgt mittels der Einheit 42 ein Anlegen der elektrischen Spannung an der Spule 40. Die Einheit 42 ist als Regler ausgestaltet und weist somit einen nicht näher dargestellten Sensor zum Erfassen des mittels der Spule 40 tatsächlich getragenen elektrischen Stroms, also einen Strommesser, auf. Falls der tatsächlich getragene elektrische Strom nicht der Stromsollvorgabe 50 entspricht, erfolgt eine Abänderung der angelegten elektrischen Spannung so lange, bis der mittels der Spule 40 getragene elektrische Strom der Stromsollvorgabe 50 entspricht. Folglich wird der elektrische Strom als Führungsgröße und die elektrische Spannung als Stellgröße verwendet. Die angelegte elektrische Spannung ist pulsweitenmoduliert, sodass an die Spule 40 eine getaktet elektrische Spannung angelegt wird, deren Maximalwert der mittels des Bordnetzes 46 geführten elektrischen Spannung und ansonsten 0 V beträgt.
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Das elektrisch betätigt Ventil 20 umfasst ferner eine Vorsteuerung 52, die über eine Zuleitung 54 mit der Fahrdynamikregelung 22 verbunden ist, die eine externe Einheit darstellt. Die Vorsteuerung 52 ist mit dem zusätzlichen Eingang 48 der Einheit 42 verbunden sowie mittels einer weiteren Datenleitung 56, über die die aktuell an der Spule 40 anliegende elektrische Spannung von der Einheit 42 zu der Vorsteuerung 52 übermittelt wird. Die Vorsteuerung 52 weist einen Computer 58 in Form eines Mikroprozessors auf. Auch umfasst die Vorsteuerung 52 ein Computerprogrammprodukt 60, das ein ausführbares Programm enthält.
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Bei der Installation auf dem Computer 58 wird mittels dessen ein in 3 dargestelltes Verfahren 62 durchgeführt. Somit wird mittels der Vorsteuerung 52 das Verfahren 62 durchgeführt. In einem ersten Arbeitsschritt 64 wird über die Zuleitung 54 eine mittels der Fahrdynamikregelung 22 bereitgestellte ursprüngliche Stromsollvorgabe 66 empfangen. Die ursprüngliche Stromsollvorgabe 66 wurde hierbei von der Fahrdynamikregelung 22 in Abhängigkeit von einer aktuellen Fahrsituation erstellt, die über das Bussystem von dem Bordcomputer 26 übermittelt wurde. Die Fahrdynamikregelung 22 dient somit als eine externe Einheit für das elektrisch betätigt Ventil 20, mittels dessen wird die ursprüngliche Stromsollvorgabe 66 erfasst wird.
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In einem sich anschließenden zweiten Arbeitsschritt 68 wird anhand der ursprünglichen Stromsollvorgabe 66 eine anzulegende elektrische Spannung 70 bestimmt. Die anzulegende elektrische Spannung 70 entspricht hierbei derjenigen elektrische elektrischen Spannung, die an der Spule 40 angelegt werden müsste, damit mittels dieser ein elektrischer Strom getragen wird, der der ursprünglichen Stromsollvorgabe 66 entspricht. Bei der Bestimmung der anzulegenden elektrischen Spannung 70 wird dabei die aktuell an der Spule 44 angelegte elektrische Spannung berücksichtigt, die mittels der weiteren Datenleitung 56 bereitgestellt wird. Somit wird eine etwaige Hysterese der Spule 40 berücksichtigt.
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In einem sich anschließenden dritten Arbeitsschritt 72 wird die anzulegende Spannung 70 mit einem Grenzwert 74 verglichen. Der Grenzwert 74 ist fest in der Vorsteuerung 52 hinterlegt und entspricht der niedrigsten zulässigen elektrischen Spannung des Bordnetzes 46. Mit anderen Worten wird als der Grenzwert 74 die niedrigste zulässige elektrische Spannung des Bordnetzes 46 des Kraftfahrzeugs 2 herangezogen. Aufgrund einer Energieentnahme oder Einspeisung von elektrischer Energie in das Bordnetz 46 ist es möglich, dass die damit geführte elektrische Gleichspannung zwischen 9 V und 15 V schwankt. Falls die elektrische Gleichspannung unter 9 V fällt, liegt ein Fehlerfall vor, der zum Stillsetzen des Kraftfahrzeugs 2 führt. Somit stellen 9 V die niedrigste zulässige elektrische Spannung des Bordnetzes 46 dar. Folglich wird 9 V als Grenzwert 74 verwendet.
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Ferner wird in dem dritten Arbeitsschritt 72 eine korrigierte Stromsollvorgabe 76 erstellt. Sofern die anzulegende elektrische Spannung 70 kleiner oder gleich dem Grenzwert 74 ist, wird als die korrigierte Stromsollvorgabe 76 die ursprüngliche Stromsollvorgabe 66 herangezogen. Anderenfalls, also falls die anzulegende elektrische Spannung 70 größer als der Grenzwert 74 ist, wird die ursprüngliche Stromsollvorgabe 66 reduziert, sodass die korrigierte Stromsollvorgabe 76 kleiner als die ursprüngliche Stromsollvorgabe 66 ist. Hierbei erfolgt die Reduzierung derart, dass zum Erreichen der korrigierten Stromsollvorgabe 76 es erforderlich ist, eine elektrische Spannung an die Spule 40 anzulegen, die kleiner oder gleich dem Grenzwert 74 ist. Mit anderen Worten würden dann, wenn die korrigierte Stromsollvorgabe 76 als ursprüngliche Stromsollvorgabe 66 verwendet werden würde, als anzulegende elektrische Spannung 70 der Grenzwert 74 oder ein kleinerer Wert bestimmt werden. Zusammenfassend wird in Abhängigkeit des Vergleichs der anzulegenden elektrischen Spannung 76 mit dem Grenzwert 74 sowie anhand der ursprünglichen Stromsollvorgabe 66 die korrigierte Stromsollvorgabe 76 erstellt.
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In einem anschließenden vierten Arbeitsschritt 78 wird die korrigierte Stromsollvorgabe 76 zu der Einheit 42 geleitet. Nachfolgend wird mittels der Einheit 42 an die Spule 40 eine elektrische Spannung angelegt, und zwar in Abhängigkeit der von der vor Steuerung 20 bereitgestellten korrigierten Stromsollvorgabe 76, die somit als Stromsollvorgabe 50 herangezogen wird. Somit wird mittels der Vorsteuerung 52 die ursprüngliche Stromsollvorgabe 66 derart reduziert, dass die mittels der Einheit 42 in Abhängigkeit der korrigierten Stromsollvorgabe 76 angelegte Spannung stets kleiner oder gleich dem Grenzwert 74 ist. Hierbei erfolgt die Reduzierung jedoch lediglich dann, wenn die anzulegende elektrische Spannung 70 größer als der Grenzwert 74 ist. Aufgrund des Verfahrens 62 ist somit sichergestellt, dass mittels der Einheit 42 an der Spule 40 niemals eine elektrische Spannung angelegt wird, die größer als der Grenzwert 74 ist. Folglich ist das Verhalten der Stoßdämpfer 10 stets gleich, unabhängig von der aktuell mittels des Bordnetzes 46 geführten elektrischen Spannung.
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In 4 ist als ein Blockschaltbild oder Regelstruktur der Vorsteuerung 52 dargestellt, die mittels der in dem Computerprogrammprodukt 60 hinterlegten Routinen bereitgestellt ist. In einer alternativen Ausgestaltungsform ist die Regelstruktur mittels diskreter Bauteile erstellt. Die Vorsteuerung 52 weist eine Eingang 88 auf, der signaltechnisch mit der Zuleitung 54 verbunden ist, und somit mit der ursprünglichen Stromsollvorgabe 66 beaufschlagt ist. Ein weiterer Eingang 82 der Vorsteuerung 52 ist mit der weiteren Datenleitung 56 verbunden, sodass an dem weiteren Eingang 82 die aktuell an der Spule 40 anliegenden elektrische Spannung anliegt.
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Die beiden Eingänge 80, 82 sind mit einem Kennfeld 84 verbunden, sodass die an den beiden Eingänge 80, 82 anliegenden Werte in das Kennfeld 84 eingespeist werden. Mittels des Kennfelds 84 wird die anzulegende elektrische Spannung 70 bestimmt sowie der Vergleich mit dem Grenzwert 74 durchgeführt. Mittels des Kennfelds 84 wir ein Faktor ausgegeben, der dem Verhältnis aus der korrigierten Stromsollvorgabe 76 und der ursprünglichen Stromsollvorgabe 66 entspricht. Somit ist der Faktor kleiner als 1 („eins“), wenn die anzulegende elektrische Spannung 70 größer als der Grenzwert 74 ist. Falls dahingegen die anzulegende elektrische Spannung 70 kleiner als der Grenzwert 74 ist, wird als Faktor 1 („eins‟) ausgegeben.
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Der Faktor wird dazu einem ersten Multiplikator 86 und zu einem zweiten Multiplikator 88 geleitet. Dessen Ausgang ist mit dem negativen Eingang eines Subtrahierers 90 verbunden. Ein positiver Eingang des Subtrahierers 90 ist mit dem Eingang 80 verbunden, sodass mittels des Subtrahierers 90 der mittels des zweiten Multiplikators 88 ausgegebene Wert von dem an dem Eingang 80 anliegenden Wert, nämlich der ursprünglichen Stromsollvorgabe 66 abgezogen wird.
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Der Ausgang des Subtrahierers 90 ist mit einem Integrierter 92 verbunden, dessen Ausgang mit den beiden verbleibenden Eingängen der beiden Multiplikatoren 86, 88 verbunden ist. Der Ausgang des ersten Multiplikators 86 ist gegen den zusätzlichen Eingang 48 der Einheit 42 geführt, und mittels des ersten Multiplikators 86 wird somit die korrigierte Stromsollvorgabe 76 ausgegeben.
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Bei Beginn des Betriebs ist in dem Integrierer 92 noch nichts abgespeichert und, sofern mittels des Kennfelds 84 als Faktor 1 ausgegeben wird, entspricht die korrigierte Stromsollvorgabe 76 der ursprünglichen Stromsollvorgabe 66. In einem nächsten Zeitschritt wird mittels des Subtrahierers 90 von der ursprünglichen Stromsollvorgabe 66 die korrigierte Stromsollvorgabe 76 abgezogen, sodass 0 A von dem Subtrahierers 90 zu dem Integrierter 92 geleitet wird. Somit wird dem ersten Multiplikator 86 wiederum die ursprüngliche Stromsollvorgabe 66 zugeleitet, die aufgrund des verwendeten Faktors der korrigierten Stromsollvorgabe 76 entspricht.
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Falls dahingegen bei Beginn des Betriebs mittels des Kennfelds 84 ein verringert Faktor ausgegeben wird, der somit kleiner als 1 („eins“) ist, wird die ursprünglichen Stromsollvorgabe 66 mittels des ersten Multiplikator 86 zu der korrigierten Stromsollvorgabe 76 verringert. Da der Faktor kleiner als 1 („eins“) ist, ist der Ausgang des Subtrahierers 90 größer als 0 A, sodass der mittels des Integrierers 92 ausgegebene Wert in dem nachfolgenden Schritt größer als die ursprüngliche Stromsollvorgabe 66 ist. Dieser Wert wird wiederum mittels des ersten Multiplikators 86 verringert, wobei der mittels des Kennfelds ausgegebene Faktor auf die abgeänderte an der Spule 40 angelegte Spannung angepasst ist. Somit wird der Einheit 42 zugeleitete korrigierte Stromsollvorgabe 76 sukzessive an die ursprüngliche Stromsollvorgabe 66 angeglichen wird.
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Aufgrund des Verfahrens 26 sowie der Vorsteuerung 52 ist die Stromaufbaugeschwindigkeit in der Spule 44 konstant. Hierbei erfolgt die Sollstromanpassung über die spannungsabhängige Vorsteuerung 52, bei der das niedrigste Spannungsniveau als Basis und somit als der Grenzwert 74 dient. Bei höheren anzulegenden elektrischen Spannungen 70 wird somit der mittels der Spule 40 getragene elektrische Strom eingebremst. Somit wird ein gleichbleibendes Systemverhalten realisiert, unabhängig von der Spannungslage des Bordnetzes 76. Dies entspricht einem gleichbleibenden Fahrverhalten, das unabhängig von der aktuellen Bordnetzspannung ist.
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Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Kraftfahrzeug
- 4
- Rad
- 6
- einstellbares Fahrwerk
- 8
- Karosserie
- 10
- Stoßdämpfer
- 12
- Gehäuse
- 14
- Stempel
- 16
- Kammer
- 18
- Abtrennung
- 20
- elektrisch betätigtes Ventil
- 22
- Fahrdynamikregelung
- 24
- Bussystem
- 26
- Bordcomputer
- 28
- Leitungsabschnitt
- 30
- Durchgangsöffnung
- 32
- Stellglied
- 34
- Feder
- 36
- Öffnung
- 38
- Permanentmagnet
- 40
- Spule
- 42
- Einheit
- 44
- Eingang
- 46
- Bordnetz
- 48
- zusätzlicher Eingang
- 50
- Stromsollvorgabe
- 52
- Vorsteuerung
- 54
- Zuleitung
- 56
- weitere Datenleitung
- 58
- Computer
- 60
- Computerprogrammprodukt
- 62
- Verfahren
- 64
- erster Arbeitsschritt
- 66
- ursprüngliche Stromsollvorgabe
- 68
- zweiter Arbeitsschritt
- 70
- anzulegende elektrische Spannung
- 72
- dritter Arbeitsschritt
- 74
- Grenzwert
- 76
- korrigierte Stromsollvorgabe
- 78
- vierter Arbeitsschritt
- 80
- Eingang
- 82
- weiterer Eingang
- 84
- Kennfeld
- 86
- erster Multiplikator
- 88
- zweiter Multiplikator
- 90
- Subtrahierer
- 92
- Integrierer
