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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche und betrifft allgemein das Gebiet von in Fahrzeugen verwendeten aktiven Federungssystemen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Luftfederungssteuerung und ein Verfahren in einem Fahrzeug mit einem aktiven Fahrerhaus-Luftfederungssystem zum Erzielen einer Steuerung des Luftfederungssystems, das den Komfort des Fahrers verbessert, beispielsweise bei Lastwagen, die auf schlechten Straßen fahren.
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Hintergrund der Erfindung
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In einem Fahrzeug, beispielsweise einem Lastwagen oder einem Nutzfahrzeug, das kein Fahrerhaus-Federungssystem aufweist, werden die Fahrqualität und der Fahrerkomfort des Fahrzeugs durch Schwingungen oder Bewegungen negativ beeinflusst, die von Rahmen oder Fahrgestell des Fahrzeugs auf das Fahrerhaus des Fahrers übertragen werden. Wenn das Fahrzeug auf einem Untergrund fährt, versetzt die Bewegung des Fahrgestells das Fahrerhaus des Fahrers in Querneigungen, Rollen und Stöße. Die Bewegungen des Fahrerhauses können in Land- und Baumaschinen (beispielsweise Traktoren, Mähdrescher, Löffelbagger, Kräne, Bulldozer, Grabenbagger, Kompaktlader usw.) besonders ausgeprägt sein, da solche Fahrzeuge typischerweise auf unwegsamem Untergrund oder stark unebenem Gelände eingesetzt werden.
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Der Fahrerkomfort kann ebenfalls durch den Betrieb von verschiedenen Systemen auf einem Nutzfahrzeug negativ beeinflusst werden. Insbesondere kann der Betrieb von verschiedenen Nutzfahrzeugsystemen dazu führen, dass Kräfte auf das Fahrgestell des Fahrzeugs einwirken, die wiederum auf das Fahrerhaus übertragen werden. Beispiele für diese Kräfte umfassen Folgendes: Zugkräfte, die auf die Anbauvorrichtung eines Traktors durch ein Anbaugeräte (beispielsweise einen Pflug) ausgeübt werden und zu einer Längsneigung des Fahrerhauses führen; auf ein Fahrzeug ausgeübte normale Kräfte, wenn das Fahrzeug unter Einwirkung einer Lenkvorrichtung eine Kurve fährt, die zu einer Querneigung des Fahrerhaus führen können; Kupplungskräfte, die erzeugt werden, wenn die Kupplung eines Nutzfahrzeugs (beispielsweise eine Hauptantriebskupplung, eine Vierradantriebskupplung) ein- oder ausgerückt wird, und die zu einer Längsneigung des Fahrerhauses führen können; Schaltkräfte, die erzeugt werden, wenn ein Getriebe eines Nutzfahrzeugs geschaltet wird, und die zu einer Längsneigung des Fahrerhauses führen können; Bremskräfte, die beim Betätigen von Bremsen eines Nutzfahrzeugs erzeugt werden und zu einer Längsneigung des Fahrerhauses führen können; Beschleunigungskräfte, die erzeugt werden, wenn ein Geschwindigkeitsstellglied die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs ändert, und die zu einer Längsneigung des Fahrerhauses führen können, usw. Zum Verbessern der Fahrqualität und des Fahrerkomforts wurden Fahrzeuge mit passiven, halbaktiven oder aktiven Federungssystemen ausgestattet, um den Fahrer vor Schwingungen durch einen unebenen Untergrund zu schützen. Solche Systeme umfassen zwischen dem Fahrgestell und dem Fahrerhaus oder dem Sitz montierte Schwingungsdämpfer. Passive Systeme verwenden passive Schwingungsdämpfer (beispielsweise Gummidämpfer, Federn mit Reibungs- oder Viskodämpfern) zum Dämpfen von Schwingungen mit verschiedenen zum Dämpfen von verschiedenen Frequenzen verwendeten Dämpfern.
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Aktive Systeme verwenden Sensoren zum Messen der Fahrerhausbewegung und einen Controller zum Erzeugen von Steuersignalen für ein Stellglied, das eine Kraft auf das Fahrerhaus ausübt, um vom Fahrgestell auf das Fahrerhaus übertragene Schwingungen zu tilgen. Die erforderliche Energie zum Ausüben der Kraft wird von einer externen Quelle (beispielsweise einer Hydraulikpumpe) bereitgestellt. In
US 2001/0044685 ist ein in Nutzfahrzeugen verwendetes aktives Federungssystem offenbart. Die Vorrichtung, die sich in einem Nutzfahrzeug befindet, das ein Fahrgestell, ein Fahrerhaus eines Fahrers und ein aktives Fahrerhaus-Federungssystem umfasst, umfasst einen Sensor, der zum Messen einer Menge, die für die Schwingung repräsentativ ist, der die Komponente des Nutzfahrzeugs ausgesetzt ist, und zum Erzeugen eines erstens Signals zur Angabe dieser Menge ausgebildet ist. Das Fahrerhaus-Federungssystem wird anschließend über einen Kommunikationsbus, der nach dem Protokollstandard SAE J-1939 arbeitet, entsprechend der bestimmten Menge gesteuert. Die Baudrate von SAE J-1939 beträgt 500 kbit/s (Version J-1939/14).
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US 6,029,764 und
US 2007/0045067 betreffen ähnliche aktive aktive Federungssteuerungen.
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Obgleich die genannten aktiven Fahrerhaus-Federungssteuerungen die Fahrerhausfederung und den Fahrerkomfort verbessert haben, weisen diese Steuerungen nach wie vor Nachteile auf, etwa dass sie langsam auf plötzliche Ereignisse reagieren, und erfüllen daher nicht die Anforderungen an den Fahrerkomfort.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Erzielen einer verbesserten Fahrerhaus-Luftfederungssteuerung, die schnell und präzise ist und dadurch die von den Fahrern gestellten Anforderungen erfüllt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die zuvor genannte Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen erfüllt.
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Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt. Die vorliegende Erfindung beruht auf der Einsicht des Erfinders, dass die Verwendung eines Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsprotokolls (beispielsweise FlexRayTM) eine Annahme darstellt, um aus der Steuerfähigkeit eines PID-Reglers zum Steuern der Luftfederung eines Fahrerhauses vollen Vorteil zu ziehen. Insbesondere wird durch die Hochgeschwindigkeitskommunikation die Echtzeitsteuerung der Luftdrücke in den Luftbälgen der Luftfederungsmodule mit Beschleunigungsmessungen der Fahrerhausbewegungen ermöglicht.
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Dadurch wird ein Fahrerhaus-Luftfederungssystem erzielt, das den Komfort eines Lastwagenfahrers erheblich verbessert.
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Ein Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsprotokoll ist für den Austausch von Informationen zwischen den Luftfederungs-Steuereinheiten und dem Steuermodul erforderlich und der PID-Regler muss eine vollständige Kontrolle über alle Parameter (Ansprechverhalten) wie Anstiegszeit, Überschwingen, Einschwingzeit und Tilgen der bleibenden Regelabweichung haben.
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Kurze Beschreibung der beigefügten Zeichnungen
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1 zeigt eine schematische Zeichnung zur Darstellung eines mit einer Luftfederungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestatteten Fahrzeugs.
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2 zeigt ein Blockdiagramm zur schematischen Darstellung einer Luftfederungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt ein Fließbild zur Darstellung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Ausführliche Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
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Die verbesserte Luftfederungssteuerung ist nachfolgend in Bezug auf 1 und 2 beschrieben. In allen Figuren weisen gleiche oder entsprechende Elemente die gleichen Bezugszeichen auf.
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Eine Luftfederungssteuerung 2 ist zum Steuern einer vorgegebenen Anzahl von Luftfederungsmodulen 4, beispielsweise vier Luftfederungsmodulen (4 1, 4 2, 4 3, 4 4), die zum Federn eines Fahrerhauses eines Fahrzeugs 8, eines Lastwagens, eines Nutzfahrzeugs oder eines beliebigen Fahrzeugs, das im Abschnitt zum Hintergrund genannt ist, ausgebildet sind.
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Das Luftfederungsmodul 4 weist eine herkömmliche Bauart auf und ist daher hier nicht ausführlich beschrieben. Es umfasst einen Luftbalg, ein Luftventil zum Einblasen oder Ablassen von Luft aus dem Luftbalg und einen Drucksensor zum Messen des Drucks im Luftbalg. In einer Ausführungsform sind zwei Luftfederungsmodule an der Vorderseite des Fahrerhauses und zwei Module an der Rückseite angeordnet. Die Steuerung 2 umfasst eine vorgegebene Anzahl von Luftfederungs-Steuereinheiten 10, von jede zum Steuern von einem Luftfederungsmodul 4 ausgebildet ist.
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Vorzugsweise ist jede Luftfederungs-Steuereinheit 10 an einem Luftfederungsmodul montiert. Die Luftfederungs-Steuereinheit 10 ist eine elektrische Steuereinheit, die zum Steuern des Luftventils des Luftbalgs über ein Luftventil-Steuersignal 11 (11 1, 11 2, 11 3, 11 4 in der in 2 dargestellten Ausführungsform) ausgebildet ist. Zusätzlich ist es zum Empfangen eines Drucksignals 13 (13 1, 13 2, 13 3, 13 4 in der in 2 dargestellten Ausführungsform) ausgebildet, das der im Luftbalg gemessene Druck ist (siehe 2).
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Ferner wird ein Steuermodul 12 bereitgestellt, das zum Anwenden eines Luftfederungs-Steueralgorithmus zum Definieren der gewünschten Leistung der Luftfederung ausgebildet ist.
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Der Steueralgorithmus verwendet eine für das Verhalten von jedem Luftfederungsmodul bestimmte mathematische Darstellung und es wird eine kombinierte mathematische Darstellung für das gesamte System, das heißt alle zum Federn des Fahrerhauses verwendeten Luftfederungsmodule, bestimmt. Die mathematische Darstellung umfasst Parameter wie Dämpfungskoeffizienten, Steifheit und Zeitkonstanten.
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Insbesondere und zusätzlich umfasst der Steueralgorithmus eine Menge von Regeln, die ein Maß in einen Vorgang übersetzt. Eine Regel könnte beispielsweise lauten: Der Lastwagen lenkt nach links und das Fahrerhaus schwenkt dann vermutlich nach rechts; eine mögliche Steuerung der Luftfederung würde dann darin bestehen, den Luftdruck in den rechten Luftfederungen zu erhöhen und möglicherweise den Luftdruck in den linken Luftfederungen zu verringern.
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Die Luftfederungssteuerung 2 umfasst ferner ein am Fahrerhaus 6 angeordnetes und zum Messen der Beschleunigung des Fahrerhauses 6 in einer Anzahl von vordefinierten Richtungen ausgebildetes Beschleunigungssensormodul 14.
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Vorteilhafterweise umfasst das Beschleunigungssensormodul 14 einen oder mehrere separate Beschleunigungsmesser, beispielsweise piezoelektrische Beschleunigungsmesser. Vorzugsweise sind die vordefinierten Richtungen die X- und Y-Richtung des Fahrzeugs, das heißt entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs, und senkrecht zu dieser Richtung in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene. Die Beschleunigungsmesser sind vorzugsweise im Fahrerhaus an verschiedenen Stellen angeordnet, um Quer- und Längsneigungswinkel zu messen.
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Der Beschleunigungssensor ist zum Erzeugen eines Beschleunigungssignals 16, das vom Beschleunigungssensormodul 14 gemessene Echtzeit-Beschleunigungswerte umfasst, und zum Anwenden des Beschleunigungssignals 16 auf das Steuermodul 12 ausgebildet ist.
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Das Steuermodul 12 ist zum Empfangen des Beschleunigungssignals 16 und zum Berechnen einer Menge von Bewegungsdaten zur Darstellung der Bewegungen des Fahrerhauses 6 auf Basis wenigstens der Echtzeit-Beschleunigungswerte ausgebildet.
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Die berechneten Bewegungsdaten stellen den gemessenen Echtzeitzustand des Fahrerhauses dar und diese Maße umfassen die Beschleunigung, Richtung und Größe einer Bewegung.
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Die Steuerung 2 umfasst ferner einen mit den Luftfederungs-Steuereinheiten 10 und dem Steuermodul 12 verbundenen Kommunikationsbus 18. Der Kommunikationsbus 18 ist zum Durchführen der Kommunikation zwischen den Luftfederungs-Steuereinheiten 10 und dem Steuermodul 12 mit einem Echtzeit-Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsprotokoll ausgebildet.
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Das Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsprotokoll arbeitet mit einer Geschwindigkeit von etwa 10 Mb/s oder mehr.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsprotokoll FlexRayTM, was nachfolgend ausführlich beschrieben ist. Der Luftfederungs-Steueralgorithmus wird durch das Steuermodul 12 unter Verwendung der Menge von Bewegungsdaten in einem PID-Regler 20 zum Steuern der Luftfederungsmodule 4 zum Erzielen der gewünschten Leistung der Luftfederung. Insbesondere ist der PID-Regler 20 zum Steuern der Luftdrücke in Luftbälgen der Luftfederungsmodule 4 durch Bestimmen von spezifischen Steuerparametern zum Anwenden durch die jeweiligen Luftfederungs-Steuereinheiten auf die Luftfederungsmodule, das heißt durch Anwenden von Luftventil-Steuersignalen 11 auf die Luftfederungsmodule, ausgebildet. Beim Bestimmen der Steuerparameter können ebenfalls andere bereits verfügbare Signale im Lastwagen verwendet werden, wie Lastwagengeschwindigkeit, Reifendruck, Lastwagengewicht usw.
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Das Einstellen eines PID-Reglers muss unter Beachtung der mathematischen Darstellung und aller verschiedenen Parameter erfolgen. Eine allgemeine Darstellung des Einstellens eines PID-Reglers ist am Ende der Beschreibung dargelegt, die für diese spezifische Anwendung verwendbar ist.
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In Bezug auf das in 3 dargestellte Fließbild ist ein Verfahren in einem Luftfederungssystem beschrieben. Beim Beschreiben des Verfahrens wird allgemein auf die vorhergehende Beschreibung des Systems Bezug genommen, in dem das System ausführlicher beschrieben ist.
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Ein Verfahren zum Anwenden in einer Luftfederungssteuerung 2 zum Steuern einer vorgegebenen Anzahl von Luftfederungsmodulen 4, die zum Federn eines Fahrerhauses 6 eines Fahrzeugs 8 ausgebildet sind, wird bereitgestellt. Die Steuerung 2 umfasst eine vorgegebene Anzahl von Luftfederungs-Steuereinheiten 10, von denen jede zum Steuern von einem Luftfederungsmodul 4 ausgebildet ist, und ein Steuermodul 12, das zum Anwenden eines Luftfederungs-Steueralgorithmus ausgebildet ist, zum Definieren der gewünschten Leistung der Luftfederung.
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Das Verfahren umfasst die Schritte zum:
- A – Messen der Beschleunigung des Fahrerhauses 6 in einer Anzahl von vordefinierten Richtungen durch ein am Fahrerhaus 6 angeordnetes Beschleunigungssensormodul 14.
- B – Erzeugen eines Beschleunigungssignals 16, das durch das Beschleunigungssensormodul 14 gemessene Echtzeit-Beschleunigungswerte umfasst.
- C – Anwenden des Beschleunigungssignals 16 auf das Steuermodul 12.
- D – Berechnen einer Menge von Bewegungsdaten zur Darstellung der Bewegungen des Fahrerhauses 6 im Steuermodul 12 auf Basis wenigstens der Echtzeit-Beschleunigungswerte.
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Vorteilhafterweise stellen die Bewegungsdaten den gemessenen Echtzeitzustand des Fahrerhauses dar und diese Maße umfassen die Beschleunigung, Richtung und Größe einer Bewegung.
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Das Verfahren umfasst ferner die Schritte zum:
- E – Anwenden des Luftfederungs-Steueralgorithmus unter Verwendung der Menge von Bewegungsdaten in einem PID-Regler 20.
- F – Kommunizieren von Steuerparametern an die Luftfederungs-Steuereinheiten über einen Kommunikationsbus unter Verwendung eines Echtzeit-Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsprotokolls.
- G – Steuern der Luftfederungsmodule 4 zum Erzielen der gewünschten Leistung der Luftfederung.
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Vorzugsweise umfasst Schritt G das Steuern der Luftdrücke in Luftbälgen der Luftfederungsmodule 4 durch den PID-Regler 20.
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Das Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsprotokoll arbeitet mit einer Geschwindigkeit von etwa 10 Mb/s oder mehr. Vorzugsweise ist das Protokoll FlexRayTM, Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm umfassend einen Programmcode P zum Veranlassen eines Steuermoduls 14 oder eines mit dem Steuermodul verbundenen Computers zum Ausführen der zuvor beschriebenen Verfahrensschritte bereitgestellt.
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Einstellen eines PID-Reglers
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Ein Proportional-Integral-Differential-Regler (PID-Regler) ist ein allgemeiner Regelschleifen-Rückkopplungsmechanismus (Regler), der in Industriesteuerungen häufig zum Einsatz kommt. Ein PID-Regler berechnet einen „Fehlerwert” als Differenz zwischen einer gemessenen Prozessvariable und einem gewünschten Sollwert. Der Regler versucht ein Minimieren des Fehlers durch Anpassen der Prozesssteuergrößen. Der PID-Regleralgorithmus umfasst drei separate konstante Parameter und wird dementsprechend manchmal als Drei komponentenregelung bezeichnet: Proportional, Integral- und Differentialwerte, als P, I und D bezeichnet. Einfach ausgedrückt können diese Werte in Zeitbegriffen interpretiert werden: P hängt vom aktuellen Fehler/von der Ansammlung von vorhergehenden Fehlern ab und D stellt eine Prognose von zukünftigen Fehlern auf Basis der aktuellen Änderungsgeschwindigkeit dar. Die gewichtete Summe dieser drei Vorgänge dient zum Anpassen des Prozesses über ein Steuerelement wie die Stellung eines Steuerventils, einer Klappe oder der einem Heizelement zugeführte Strom dar.
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Ohne Kenntnis des zugrundeliegenden Prozesses wurde ein PID-Regler historisch als der beste Regler betrachtet. Durch Einstellen der drei Parameter im PID-Steueralgorithmus kann der Regler einen an spezifische Prozessanforderungen angepassten Steuervorgang bereitstellen. Das Reaktionsverhalten des Regler kann durch die Ansprechempfindlichkeit des Reglers auf einen Fehler, den Grad, um den der Regler über den Sollwert übersteuert, und den Grad der Systemschwingung beschrieben werden. Die Verwendung des PID-Algorithmus zur Regelung garantiert keine optimale Regelung des Systems oder der Systemstabilität.
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Einige Anwendungen erfordern nur ein oder zwei Vorgänge zum Bereitstellen der geeigneten Systemregelung. Dies wird durch Setzen der anderen Parameter auf Null erzielt. Ein PID-Regler wird als PI-, PD-, P- oder I-Regler bezeichnet, wenn die entsprechenden Regelvorgänge fehlen. PI-Regler sind weit verbreitet, da Differentialvorgänge empfindlich auf Messrauschen reagieren, während das Fehlen eines integralen Ausdrucks das System daran hindern kann, seinen Zielwert aufgrund des Steuervorgangs zu erreichen.
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Im Zeitschriftenartikel „Experimental Investigation on Road Vehicle Active Suspension” (Strojniski vestnik – Journal of Mechanical Engineering 59(2013)10, S. 620–625, angenommen zur Veröffentlichung am 20.06.2013) wird ein Forschungsbericht über ein elektronisch gesteuertes Luftfederungssystem dargestellt. Die Leistungsverbesserung bei Fahrgastkomfort und Ansprechverhalten wurde für die Auslegung einer Luftfederung mit Proportional-Integral-Differential-(PID-)Regelung untersucht. Im Artikel werden die Auslegung und Ausführung eines PID-Reglers mit den Einstellregeln nach Ziegler-Nichols und den verfeinerten Einstellregeln nach Ziegler-Nichols beim Auslegen des PID-Reglers behandelt. Insbesondere die Proportionalverstärkung Kp, die Integralverstärkung Ki und die Differentialverstärkung Kd sind die Parameter, welche die Reglerauslegung beeinflussen.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der PID-Regler 20 durch Anwenden der Einstellregeln nach Ziegler-Nichols bzw. der verfeinerten Einstellregeln nach Ziegler-Nichols eingestellt.
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FlexRayTM-Kommunikationsprotokoll
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Gemäß einer Ausführungsform der Luftfederungssteuerung ist das Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsprotokoll FlexRayTM, das nachfolgend beschrieben ist. FlexRayTM ist ein vom FlexRayTM-Konsortium entwickeltes Netzwerk-Kommunikationsprotokoll für Automobile zum Managen von Automobil-Bordrechensystemen. Es ist schneller und zuverlässiger als CAN (Controller Area Network) ausgelegt. Der FlexRayTM-Standard wurde mittlerweile in einen ISO-Standard überführt ISO-1-5 (ISO 17458-1 bis 17458-5[RL1]).
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Ein FlexRayTM-System besteht aus einem Bus und Prozessoren (elektronische Steuereinheiten). Jede elektronische Steuereinheit verfügt über einen unabhängige Taktgeber. Die Abweichung des Taktgebers vom Referenztaktgeber darf nicht mehr als 0,15% betragen, so dass die Differenz zwischen dem langsamsten und dem schnellsten Taktgeber im System nicht größer als 0,3% ist.
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Da Fahrzeuge immer intelligenter werden und immer mehr Elektronik in einer zunehmenden Anzahl von Automobilanwendungen eingesetzt werden, bieten die bestehenden seriellen Standards für Automobile wie CAN und LIN nicht die erforderliche Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit oder Redundanz, die für X-by-Wire-Anwendungen wie Brake-by-Wire oder Steer-by-Wire erforderlich sind. FlexRayTM füllt die Lücke mit einer schnelleren, fehlertoleranten und zeitgesteuerten Architektur, die ein zuverlässiges Senden von Nachrichten für Sicherheitsanwendungen sicherstellt. FlexRayTM ist ein Differentialbus, der über STP oder UTP mit Geschwindigkeiten bis zu 10 Mb/s betrieben wird, was wesentlich schneller ist als die Geschwindigkeit von 20 kb/s bei LIN oder die Geschwindigkeit von 1 Mb/s bei CAN. FlexRayTM verwendet eine Zweikanal-Architektur, die zwei wesentliche Vorteile bietet. Erstens können die zwei Kanäle so ausgebildet sein, dass sie für eine redundante Kommunikation in sicherheitsrelevanten Anwendungen sorgen, um sicherzustellen, dass die Nachrichten übertragen werden. Zweitens können die zwei Kanäle so ausgebildet sein, dass sie einmalige Informationen auf jedem mit 10 Mb/s übertragen, was eine Gesamtübertragungsrate des Busses von 20 Mb/s in weniger sicherheitsrelevanten Anwendungen ergibt. FlexRayTM verwendet ein zeitgesteuertes Protokoll, das die Vorteile von vorhergehenden synchronen und asynchronen Protokollen über Kommunikationszyklen, die statische und dynamische Frames umfassen, bietet. Statische Frames sind Zeitslots einer vorgegebenen Länge, die für jedes Gerät im Bus zur Kommunikation in jedem Zyklus zugewiesen sind. Jedem Gerät im Bus wird auch ermöglicht, in jedem Zyklus über einen dynamischen Frame mit gegebenenfalls variabler Länge (und Zeit) zu kommunizieren. Der FlexRayTM-Frame besteht aus drei Hauptsegmenten: Header-Segment, Payload-Segment und Trailer-Segment.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Es können verschiedene Alternativen, Modifizierungen und Entsprechungen verwendet werden. Daher dürfen die vorhergehenden Ausführungsformen nicht als den Umfang der Erfindung, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, einschränkend verstanden werden.