SE1450014A1 - Styrsystem för luftfjädring - Google Patents

Styrsystem för luftfjädring Download PDF

Info

Publication number
SE1450014A1
SE1450014A1 SE1450014A SE1450014A SE1450014A1 SE 1450014 A1 SE1450014 A1 SE 1450014A1 SE 1450014 A SE1450014 A SE 1450014A SE 1450014 A SE1450014 A SE 1450014A SE 1450014 A1 SE1450014 A1 SE 1450014A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
air suspension
control
cab
module
acceleration
Prior art date
Application number
SE1450014A
Other languages
English (en)
Inventor
Eduardo Silveira Oliveira
Rubens Encinas Garcia
Original Assignee
Scania Cv Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE1450014A priority Critical patent/SE1450014A1/sv
Priority to DE112015000259.6T priority patent/DE112015000259T5/de
Priority to PCT/SE2015/050002 priority patent/WO2015105454A1/en
Publication of SE1450014A1 publication Critical patent/SE1450014A1/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D33/00Superstructures for load-carrying vehicles
    • B62D33/06Drivers' cabs
    • B62D33/0604Cabs insulated against vibrations or noise, e.g. with elastic suspension
    • B62D33/0608Cabs insulated against vibrations or noise, e.g. with elastic suspension pneumatic or hydraulic suspension
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/04Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics
    • B60G17/052Pneumatic spring characteristics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B60G99/002Suspension details of the suspension of the vehicle body on the vehicle chassis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/023Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
    • F16F15/027Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means comprising control arrangements
    • F16F15/0275Control of stiffness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/10Type of spring
    • B60G2202/15Fluid spring
    • B60G2202/152Pneumatic spring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/16Mounting of vehicle body on chassis
    • B60G2204/162Cabins, e.g. for trucks, tractors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/10Acceleration; Deceleration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/50Pressure
    • B60G2400/51Pressure in suspension unit
    • B60G2400/512Pressure in suspension unit in spring
    • B60G2400/5122Fluid spring
    • B60G2400/51222Pneumatic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2401/00Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60G2401/10Piezoelectric elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/20Spring action or springs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/70Estimating or calculating vehicle parameters or state variables

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Styrsystem för luftfjädring (2) för styrning av ett förbestämt antal luftfjädringsmoduler (4), vilket är konfigurerat för avfjädring av en hytt (6) för ett fordon (8), varvid styrsystemet (2) innefattar ett förbestämt antal styrenheter för luftfjädring (10), vilka vardera är konfigurerade för styrning av en luftfjädringsmodul (4), en styrmodul (12), vilken är konfigurerad för att applicera en styralgoritm för luftfjädring, vilken definierar önskvärda prestanda för luftfjädringen. En accelerationssensormodul (14) är anordnad på hytten (6) och är konfigurerad för att mäta hyttens (6) acceleration i ett antal fördefinierade riktningar och för att generera en accelerationssignal (16), vilken inbegriper realtids accelerationsvärden som uppmäts av accelerationssensormodulen (14). Styrmodulen (12) är konfigurerad för att mottaga nämnda accelerationssignal (16) och för att beräkna, baserat på åtminstone nämnda realtids accelerationsvärden, en uppsättning rörelsemått, vilka utgör en representation av hyttens (6) rörelser. Styrsystemet (2) innefattar vidare en kommunikationsbuss (18), vilken är ansluten till styrenheterna för luftfjädring (10) och till styrmodulen (12), varvid kommunikationsbussen (18) är konfigurerad för att genomföra kommunikationen mellan nämnda styrenheter (10) och nämnda styrmodul (12) med användning av ett realtidsprotokoll för höghastighetskommunikation, varvid nämnda styralgoritm för luftfjädring appliceras, av nämnda styrmodul (12) med användning av nämnda uppsättning rörelsemått, i en PlD-regulator (20) för styrning av luftfjädringsmodulerna (4), för att uppnå nämnda önskvärda prestanda för luftfjädringen.(Figur 2)

Description

15 20 25 30 2 vilket kan föranleda hytten att luta; bromskrafter som alstras då ett arbetsfordons bromsar manövreras, vilket kan föranleda hytten att luta; accelerationskrafter som alstras då en hastighetsaktuator förändrar ett fordons hastighet, vilket kan föranleda hytten att luta etc.
För att förbättra köregenskaperna och förarkomforten har fordon utrustats med passiva, semiaktiva eller aktiva fjädringssystem för att isolera föraren från vibrationer orsakade av ytojämnheter. Sådana system inbegriper vibrationsisolatorer monterade mellan chassit och hytten eller sätet. Passiva system använder passiva vibrationsisolatorer (t.ex. gummiisolatorer, fjädrar med friktions- eller viskösa dämpare) för att dämpa vibrationer med olika isolatorer som används för att dämpa olika frekvenser.
Aktiva system använder sensorer för att avkänna hyttens rörelse och en regulator för att generera styrsignaler för en aktuator, vilken applicerar en kraft på hytten för att upphäva vibrationer som överförs till hytten av chassit. Den effekt som behövs för att applicera kraften levereras av en extern källa (t.ex. hydraulisk pump).
I US-2001/0044685 avslöjas ett aktivt fjädringssystem för användning i arbetsfordon. Anordningen, vilken befinner sig i ett arbetsfordon, vilket inbegriper ett chassi, en förarhytt och ett fjädringssystem med aktiv förarhytt, inbegriper en sensor, vilken är konfigurerad för att avkänna en storhet, vilken är representativ för den vibration som erfars av arbetsfordonets komponent och för att utveckla en första signal, vilken utgör en indikation på denna storhet. Hyttfjädringssystemet styrs därefter via en kommunikationsbuss, vilken arbetar under protokollstandarden SAE J-1939, som funktion av den bestämda storheten.
Baudhastigheten för SAE J-1939 utgör 500 kbit/s (version J-1939/14).
US-6029764 och US-2007/O045067 avser liknande styrsystem för aktiv fjädring. Även om nuvarande styrsystem för aktiv hyttfjädring har förbättrat hyttfjädringen och förarkomforten, uppvisar dessa system fortfarande nackdelar, t.ex. med 10 15 20 25 30 3 avseende på att reagera långsamt på plötsliga händelser, och uppfyller därför inte kraven på förarkomfort. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att uppnå en förbättrad styrning för lufthyttfjädring, vilken är snabb och precis och därigenom uppfyller de av förarna ställda kraven.
Sammanfattning av upp?nningeg Det ovan nämnda problemet löses av föreliggande uppfinning enligt de oberoende patentkraven.
Föredragna utföringsformer framläggs i de beroende patentkraven.
Föreliggande uppfinning är baserad på uppfinnarens insikt, att användning av ett protokoll för höghastighetskommunikation (t.ex. FlexRayTM) utgör en förutsättning för att uppnå den fulla fördelen av styrförmågan hos en PID-regulator för styrning av Iuftfjädringen för en hytt. Närmare bestämt har realtidsstyrningen av lufttrycken i luftbälgarna för luftfjädringsmodulerna med användning av accelerationsmätningar av hyttrörelserna gjorts möjlig genom höghastighetskommunikationen.
Därigenom uppnås ett lufthyttfjädringssystem, vilket kraftigt förbättrar lastbilens förarkomfort.
Ett protokoll för höghastighetskommunikation är nödvändigt för att utbyta information mellan styrenheterna för luftfjädring och styrmodulen, och PID- regulatorn krävs för att uppnå en fullständig styming av alla parametrar (svarsegenskaper) såsom stigtid, översväng, insvängningstid och eliminerande av det stationära felet.
Kortfattad beskrivninq av de bifoqade ritninqarna Figur 1 utgör en schematisk ritning, vilken illustrerar ett fordon, vilket tillhandahålls med ett styrsystem för luftfjädring enligt föreliggande uppfinning. 10 15 20 25 30 4 Figur 2 utgör ett blockdiagram, vilket schematískt illustrerar ett styrsystem för luftfjädring enligt föreliggande uppfinning.
Figur 3 utgör ett flödesdiagram, vilket illustrerar förfarandet enligt föreliggande uppfinning.
Detal|'erad beskrivning av föredragna utföringsformer av uppfinningen Det förbättrade styrsystemet för luftfjädring kommer nu att beskrivas med hänvisning till figurerna 1 och 2. Genomgående uppvisar samma eller ekvivalenta positioner i figurerna samma referensbeteckningar.
Ett styrsystem för luftfjädring 2 tillhandahålls för styrning av ett förbestämt antal luftfjädringsmoduler 4, t.ex. fyra luftfjädringsmoduler (41, 42, 43, 44), vilket är konfigurerat för avfjädring av en hytt 6 för ett fordon 8, en lastbil, ett arbetsfordon eller vilket som helst fordon som diskuteras i bakgrundsavsnittet.
Modulen för luftfjädring 4 är av sedvanlig typ och kommer därför ej att beskrivas i detalj häri. Den innefattar en luftbälg, en luftventil för insprutning eller avlägsnande av luft från luftbälgen, en trycksensor för mätning av trycket inuti luftbälgen. I en utföringsform ärtvå luftfjädringsmoduler anordnade i hyttens framdel och två moduleri bakdelen.
Styrsystemet 2 innefattar ett förbestämt antal styrenheter för luftfjädring 10, vilka vardera är konfigurerade för styrning av en luftfjädringsmodul 4. Föredraget är varje styrenhet för luftfjädring 10 monterad på en luftfjädringsmodul. Styrenheten för luftfjädring 10 utgör en elektrisk styrenhet, vilken är konfigurerad för styrning av luftbälgens luftventil via styrsignalen för luftventilen 11 (111, 112, 113, 114 i den utföringsform som illustreras i figur 2). Dessutom är den konfigurerad för att mottaga en trycksignal 13 (131, 132, 133, 134 i den utföringsform som illustreras i figur 2), vilken utgörs av det tryck som uppmäts inuti luftbälgen (se figur 2).
Vidare tillhandahålls en styrmodul 12, vilken är konfigurerad för att applicera en styralgoritm för luftfjädring, vilken definierar önskvärda prestanda för 10 15 20 25 30 5 luftfjädringen. Styralgoritmen använder en matematisk representation, bestämd för beteendet för varje luftfjädringsmodul, och en sammansatt matematisk representation bestäms för hela systemet, dvs. alla luftfjädringsmoduler som används för avfjädring av hytten. Den matematiska representationen inbegriper parametrar såsom dämpningskoef?cienter, styvhet och tidskonstanter.
Närmare bestämt, och i tillägg, inbegriper styralgoritmen en uppsättning regler, vilka översätter ett mått till en aktivitet; exempelvis skulle en regel kunna vara: lastbilen svänger åt vänster, hytten skulle då förmodligen luta åt höger - en möjlig styrning av luftfjädringen skulle då vara att öka Iufttrycket i de högra luftfjädringarna och möjligtvis minska Iufttrycket i de vänstra luftfjädringarna.
Styrsystemet för luftfjädring 2 innefattar vidare en accelerationssensormodul 14, vilken är anordnad på hytten 6 och vilken är konfigurerad för att mäta hyttens 6 acceleration i ett antal fördefinierade riktningar.
Med fördel innefattar accelerationssensormodulen 14 en eller flera separata accelerometrar, t.ex. piezoelektriska accelerometrar. Föredraget utgör de fördefinierade riktningarna X- och Y-riktningarna för fordonet, dvs. längs den longitudinella riktningen för fordonet och vinkelrätt mot den riktningen, i ett väsentligen horisontellt plan. Accelerometrarna placeras företrädesvis i hytten pä olika platser för avkänning av rullnings- och lutningsvinklarna.
Accelerationssensorn är konfigurerad för att generera en accelerationssignal 16, vilken inbegriper realtids accelerationsvärden som uppmäts av accelerationssensormodulen 14 och för att applicera accelerationssignalen 16 på styrmodulen 12.
Styrmodulen 12 är konfigurerad för att mottaga accelerationssignalen 16 och för att beräkna, baserat på åtminstone nämnda realtids accelerationsvärden, en uppsättning rörelsemått, vilka utgör en representation av hyttens 6 rörelser. 10 15 20 25 30 6 De beräknade rörelsemåtten representerar det uppmätta realtidstillståndet för hytten och att dessa mått inbegriper t.ex. accelerationen, riktningen och storleken för en rörelse.
Styrsystemet 2 innefattar vidare en kommunikationsbuss 18, vilken är ansluten till styrenheterna för luftfjädring 10 och till styrmodulen 12. Kommunikationsbussen 18 är konfigurerad för att genomföra kommunikationen mellan styrenheterna för luftfjädring 10 och styrmodulen 12 med användning av ett realtidsprotokoll för höghastighetskommunikation.
Protokollet för höghastighetskommunikation arbetar med en hastighet av approximativt 10 Mb/s eller högre.
Enligt en utföringsform utgör protokollet för höghastighetskommunikation FlexRayïM, vilket kommer att diskuteras i detalj nedan.
Styralgoritmen för luftfjädringen appliceras, av styrmodulen 12 med användning av uppsättningen av rörelsemått, i en PID-regulator 20 för styrning av luftfjädringsmodulerna 4 för att uppnå de önskvärda prestanda för luftfjädringen.
Närmare bestämt är PID-regulatorn 20 konfigurerad för styrning av lufttrycken i luftbälgarna för luftfjädringsmodulerna 4, genom bestämning av specifika styrparametrar som skall appliceras av respektive styrenheter för luftfjädring på luftfjädringsmodulerna, dvs. genom att applicera styrsignalerna för luftventiler 11 på luftfjädringsmodulerna. Vid bestämning av styrparametrarna kan andra redan tillgängliga signaler i lastbilen eventuellt också användas, såsom lastbilens hastighet, däcktryck, lastbilens vikt etc. lntrimningen av en PID-regulator måste göras genom att ta hänsyn till den matematiska representationen och alla olika parametrar. En allmän diskussion rörande intrimningen av en PID-regulator presenteras vid slutet av beskrivningen, vilken är tillämplig för denna specifika tillämpning. 10 15 20 25 30 7 Med hänvisning till det i figur 3 illustrerade flödesdiagrammet, kommer ett förfarande i ett luftfjädringssystem att beskrivas. Vid beskrivning av förfarandet hänvisas det allmänt till ovanstående beskrivning av systemet, då systemet beskrivs mer i detalj.
Ett förfarande tillhandahålls, vilket skall appliceras i ett styrsystem för luftfjädring 2 för styrning av ett förbestämt antal luftfjädringsmoduler 4, vilket är konfigurerat för avfjädring av en hytt 6 för ett fordon 8. Styrsystemet 2 innefattar ett förbestämt antal styrenheter för luftfjädring 10, vilka vardera är konfigurerade för styrning av en luftfjådringsmodul 4 och en styrmodul 12, vilken är konfigurerad för att applicera en styralgoritm för luftfjädring, vilken definierar önskvärda prestanda för luftfjädringen.
Förfarandet innefattar de följande stegen: A - mätning, medelst en accelerationssensormodul 14, vilken är anordnad på hytten 6, av hyttens 6 acceleration i ett antal fördefinierade riktningar.
B - generering av en accelerationssignal 16, vilken inbegriper realtids accelerationsvärden som uppmäts av accelerationssensormodulen 14.
C - applicerande av accelerationssignalen 16 på styrmodulen (12).
D - beräkning, i styrmodulen 12, baserat på åtminstone nämnda realtids accelerationsvärden, av en uppsättning rörelsemått, vilka utgör en representation av hyttens 6 rörelser.
Med fördel representerar rörelsemåtten det uppmätta realtidstillståndet för hytten och att dessa mått inbegriper accelerationen, riktningen och storleken för en rörelse.
Förfarandet innefattar vidare de följande stegen: E - applicerande av styralgoritmen för luftfjädringen, med användning av uppsättningen av rörelsemått, i en PID-regulator 20. 10 15 20 25 30 F - överföring av styrparametrar till styrenheterna för luftfjädring via en kommunikationsbuss med användning av ett realtidsprotokoll för höghastighetskommunikatíon.
G - styrning av luftfjädringsmodulerna 4 för att uppnå nämnda önskvärda prestanda för luftfjädringen.
Föredraget innefattar steg G styrning, medelst nämnda PID-regulator 20, av lufttrycken i luftbälgarna för luftfjädringsmodulerna 4.
Protokollet för höghastighetskommunikation arbetar med en hastighet av approximativt 10 Mb/s eller högre. Föredraget utgör protokollet FlexRayfM.
Enligt en annan aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett datorprogram, inbegripande en programkod P som föranleder en styrmodul 14 eller en dator, vilken är ansluten till styrmodulen, att genomföra de ovan beskrivna förfaringsstegen. lntrimning av en PID-regulator En proportionell, integrerande, deriverande regulator (PID-regulator) utgör en generisk àterkopplingsmekanism med styrslinga (regulator) med bred användning inom industriella styrsystem. En PID-regulator beräknar ett "fe|värde" som differensen mellan en uppmätt processvariabel och ett önskat börvärde.
Regulatorn försöker minimera felet genom att justera ingångsvärdena till processtyrningen.
PID-regulatorns algoritm omfattar tre separata konstantparametrar och kallas följaktligen ibland tretermsstyrning: det proportionella, det integrerade och det deriverade värdet, betecknade P, I och D. I enkelhet kan dessa värden tolkas i termer av tid: P är beroende av det nuvarande felet, I av ansamlingen av förflutna fel och D utgör en förutsägelse av framtida fel, baserat på den aktuella 10 15 20 25 30 9 förändringshastigheten. Den viktade summan av dessa tre åtgärder används för att justera processen via ett styrelement såsom positionen för en styrventil, en dämpare eller den effekt som matas till ett värmeelement. l frånvaro av kunskap om den underliggande processen har en PID-regulator historiskt sett ansetts vara den bästa regulatorn. Genom intrimning av de tre parametrarna i PID-regulatorns algoritm kan regulatorn tillhandahålla styråtgärder, vilka är anpassade för specifika processkrav. Regulatorns svar kan beskrivas i termer av responsiviteten för regulatorn med avseende på ett fel, den grad, med vilken regulatorn svänger över börvärdet och graden av systemoscillation.
Observera att användning av PID-algoritmen för styrning ej garanterar optimal styrning av systemet eller systemstabilitet.
Vissa tillämpningar kan eventuellt endast kräva användning av en eller två åtgärder för att tillhandahålla adekvat systemstyrning. Detta uppnås genom att sätta de övriga parametrarna till noll. En PID-regulator kommer att kallas en Pl-, PD-, P- eller l-regulator i frånvaro av respektive styråtgärder. Pl-regulatorer är ganska vanliga, eftersom deriverande åtgärder är känsliga för mätning av mätbrus, under det att frånvaro av en integrerad term eventuellt kan förhindra att systemet når sitt börvärde på grund av styråtgärderna.
I tidskriftsartikeln “Experimental Investigation on Road Vehicle Active Suspension” (Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 59(2013)10, pp. 620-625, antagen för publicering 2013-06-20) presenteras en undersökningsrapport för ett elektroniskt styrt pneumatiskt fjädringssystem.
Förbättringen av prestanda vad gäller passagerarens beteende i fråga om komfort och attityd utvärderas för en proportionell, integrerande, deriverande (PID-) styrd pneumatisk fjädringsdesign. I artikeln diskuteras designen och implementeringen av en PID-regulator med användning av intrimningsmetoderna Zeigler-Nichols och förbättrad Zeigler-Nichols (RZN) under design av PID-regulatorn. I synnerhet utgör den proportionella förstärkningen Kp, den integrerande förstärkningen Ki och den deriverande förstärkningen Kd de parametrar, vilka påverkar regulatorns design. 10 15 20 25 30 lO Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning trimmas PID-regulatorn 20 in genom att applicera intrimningsmetoderna enligt Zeigler-Nichols eller förbättrad Zeigler-Nichols (RZN).
Kommunikationsprotokollet FlexRaym Enligt en implementering av styrsystemet för Iuftfjädring utgör protokollet för höghaetighetskemmunikatien FiexRaylM, vilket kommer eu beskrivas i det följande.
FlexRayTM utgör ett nätverkskommunikationsprotokoll för fordonstillämpningar, utvecklat av FlexRayTM-konsortiet för ombordstyrd databehandling ifordon. Det är utformat för att vara snabbare och mer tillförlitligt än CAN (controller area network). FlexRayTM-standarden utgör numera en uppsättning ISO-standarder ISO-1 - 5.
Ett FlexRayTM-system består av en buss och processorer (elektroniska styrenheter eller ECU). Varje ECU uppvisar en oberoende klocka. Klockans awikelse får ej uppgå till mer än 0,15 % från referensklockan, så differensen mellan den långsammaste och den snabbaste klockan i systemet uppgår ej till mer än 0,3 %.
Allteftersom bilarna blir smartare och elektroniken finner sin väg in i fler och fler fordonstillämpningar, uppvisar existerande seriella standarder för fordonstillämpningar såsom CAN och LlN ej längre den hastighet, tillförlitlighet eller redundans som krävs för X-by-wire-tillämpningar såsom brake-by-wire eller steer-by-wire. FlexRayTM fyller tomrummen med en snabbare, feltolerant och tidstriggad arkitektur, vilken säkerställer en tillförlitlig leverans av meddelanden för säkerhetstillämpningar. FlexRayTM utgör en differentiell buss som körs över antingen en STP eller en UTP vid hastigheter upp till 10 Mb/s, vilket är väsentligt snabbare än LlN:s hastighet 20 kb/s eller CAN:s hastighet 1 Mb/s. FlexRayTM använder en tvåkanals arkitektur, vilken uppvisar två betydande fördelar. För det första kan de två kanalerna konfigureras för att tillhandahålla redundant kommunikation i säkerhetskritiska tillämpningar för att säkerställa att meddelandet kommer fram. För det andra kan de två kanalerna konfigureras för att sända unik information på vardera kanal vid 10 Mb/s, vilket ger en total 10 15 ll bussöverföringshastighet av 20 Mb/s i mindre säkerhetskritiska tillämpningar.
FlexRayTM använder ett tidstriggat protokoll, vilket införiivar fördelarna för äldre synkrona och asynkrona protokoll via kommunikationscykler, vilka inbegriper både statiska och dynamisk ramar. Statiska ramar utgör tidsluckor av förbestämd längd, vilka tilldelas på så sätt, att varje enhet på bussen kommunicerar under varje cykel. Varje enhet på bussen ges också en chans att kommunicera under varje cykel via en dynamisk ram, vilken kan variera i längd (och tid). FlexRayTM-ramen utgörs av tre huvudsegment: det inledande segmentet (header segment), nyltosegmentet (payload segment) och det avslutande segmentet (trailer segment).
Föreliggande uppfinning är ej begränsad till de ovan beskrivna, föredragna utföringsformerna. Olika alternativ, modifikationer och ekvivalenter kan användas.
Därför bör ovanstående utföringsformer ej uppfattas såsom begränsande uppfinningens omfång, vilken definieras av de bifogade patentkraven.

Claims (12)

10 15 20 25 30 12 Patentkrav
1. Styrsystem för luftfjädring (2) för styrning av ett förbestämt antal luftfjädringsmoduler (4), vilket är konfigurerat för avfjädring av en hytt (6) för ett fordon (8), varvid styrsystemet (2) innefattar: - ett förbestämt antal styrenheter för luftfjädring (10), vilka vardera är konfigurerade för styrning av en luftfjädringsmodul (4), - en styrmodul (12), vilken är konfigurerad för att applicera en styralgoritm för luftfjädring, vilken definierar önskvärda prestanda för luftfjädringen, - en accelerationssensormodul (14), vilken är anordnad på hytten (6) och konfigurerad för att mäta hyttens (6) acceleration i ett antal fördefinierade riktningar och för att generera en accelerationssignal (16), vilken inbegriper realtids accelerationsvärden som uppmäts av accelerationssensormodulen (14), och för att applicera nämnda accelerationssignal (16) på styrmodulen (12), och att nämnda styrmodul (12) är konfigurerad för att mottaga nämnda accelerationssignal (16) och för att beräkna, baserat på åtminstone nämnda realtids accelerationsvärden, en uppsättning rörelsemått, vilka utgör en representation av hyttens (6) rörelser, k ä n n e t e c k n at därav, att nämnda styrsystem (2) ytterligare innefattar: - en kommunikationsbuss (18), vilken är ansluten till styrenheterna för luftfjädring (1 O) och till styrmodulen (12), varvid kommunikationsbussen (18) är konfigurerad för att genomföra kommunikationen mellan nämnda styrenheter (10) och nämnda styrmodul (12) med användning av ett realtidsprotokoll för höghastighetskommunikation, varvid nämnda styralgoritm för luftfjädring appliceras, av nämnda styrmodul (12) med användning av nämnda uppsättning rörelsemått, i en PID-regulator (20) för styrning av luftfjädringsmodulerna (4) för att uppnå nämnda önskvärda prestanda för luftfjäd ringen.
2. Styrsystem för luftfjädring enligt krav 1, varvid nämnda PID-regulator (20) är konfigurerad för styrning av lufttrycken i luftbälgarna för luftfjädringsmodulerna (4)- 10 15 20 25 30 13
3. Styrsystem för luftfjädring enligt krav 1 eller 2, varvid nämnda protokoll för höghastighetskommunikation arbetar med en hastighet av approximativt 10 Mb/s eller högre.
4. Styrsystem för luftfjädring enligt något av kraven 1-3, varvid nämnda protokoll för höghastighetskommunikation utgör FlexRayTM.
5. Styrsystem för luftfjädring enligt något av kraven 1-4, varvid varje styrenhet för luftfjädring är monterad på en luftfjädringsmodul.
6. Styrsystem för luftfjädring enligt något av kraven 1-5, varvid rörelsemåtten representerar det uppmätta realtidstillståndet för hytten och att dessa mätt inbegriper accelerationen, riktningen och storleken för en rörelse.
7. Förfarande i ett styrsystem för luftfjäd ring (2) för styrning av ett förbestämt antal luftfjädringsmoduler (4), vilket är konfigurerat för avfjädring av en hytt (6) för ett fordon (8), varvid styrsystemet (2) innefattar: - ett förbestämt antal styrenheter för luftfjädring (10), vilka vardera är konfigurerade för styrning av en luftfjädringsmodul (4), - en styrmodul (12), vilken är konfigurerad för att applicera en styralgoritm för luftfjädring, vilken definierar önskvärda prestanda för luftfjädringen, varvid förfarandet innefattar de följande stegen: A - mätning, medelst en accelerationssensormodul (14), vilken är anordnad på hytten (6), av hyttens (6) acceleration i ett antal fördefinierade riktningar, B - generering av en accelerationssignal (16), vilken inbegriper realtids accelerationsvärden som uppmäts av accelerationssensormodulen (14), C - applicerande av nämnda accelerationssignal (16) på styrmodulen (12), D - beräkning, i nämnda styrmodul (12), baserat på åtminstone nämnda realtids accelerationsvärden, av en uppsättning rörelsemått, vilka utgör en representation av hyttens (6) rörelser, k ä n n e t e c k n at därav, att nämnda förfarande ytterligare innefattar de följande stegen: 10 15 20 25 14 E - applicerande av nämnda styralgoritm för luftfjädring, med användning av nämnda uppsättning rörelsemått, i en PID-regulator (20), F - överföring av styrparametrar till nämnda styrenheter för luftfjädring via en kommunikationsbuss med användning av ett realtidsprotokoll för höghastighetskommunikation, G - styrning av Iuftfjädringsmodulerna (4) för att uppnå nämnda önskvärda prestanda för luftfjädringen.
8. Förfarande enligt krav 7, varvid steg G innefattar: - styrning, medelst nämnda PID-regulator (20), av lufttrycken i Iuftbälgarna för Iuftfjädringsmodulerna (4).
9. Förfarande enligt krav 7 eller 8, varvid nämnda protokoll för höghastighetskommunikation arbetar med en hastighet av approximativt 10 Mb/s eller högre.
10. Förfarande enligt något av kraven 7-9, varvid nämnda protokoll för höghastighetskommunikation utgör FlexRayTM.
11. Förfarande enligt något av kraven 7-10, varvid rörelsemåtten representerar det uppmätta realtidstillståndet för hytten och att dessa mått inbegriper accelerationen, riktningen och storleken för en rörelse.
12. Datorprogram inbegripande en programkod (P) som föranleder en styrmodul (14) eller en dator, vilken är ansluten till nämnda styrmodul, att genomföra förfaringsstegen enligt förfarandet i något av kraven 7-11.
SE1450014A 2014-01-09 2014-01-09 Styrsystem för luftfjädring SE1450014A1 (sv)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1450014A SE1450014A1 (sv) 2014-01-09 2014-01-09 Styrsystem för luftfjädring
DE112015000259.6T DE112015000259T5 (de) 2014-01-09 2015-01-08 Luftfederungssteuerung
PCT/SE2015/050002 WO2015105454A1 (en) 2014-01-09 2015-01-08 Air suspension control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1450014A SE1450014A1 (sv) 2014-01-09 2014-01-09 Styrsystem för luftfjädring

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SE1450014A1 true SE1450014A1 (sv) 2015-07-10

Family

ID=53524186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1450014A SE1450014A1 (sv) 2014-01-09 2014-01-09 Styrsystem för luftfjädring

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE112015000259T5 (sv)
SE (1) SE1450014A1 (sv)
WO (1) WO2015105454A1 (sv)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106347059B (zh) * 2016-09-09 2018-08-21 山东理工大学 一种基于粒子群算法的轮毂驱动电动汽车主动悬架双回路pid控制方法
DE102018111003A1 (de) * 2018-05-08 2019-11-14 Wabco Europe Bvba Luftfedersteuerungssystem und Luftfedersystem sowie Fahrzeug damit und Verfahren dafür

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5999868A (en) * 1996-02-26 1999-12-07 Board Of Regents The University Of Texas System Constant force suspension, near constant force suspension, and associated control algorithms
US6029764A (en) * 1997-11-12 2000-02-29 Case Corporation Coordinated control of an active suspension system for a work vehicle
US6633804B2 (en) * 2001-12-27 2003-10-14 Case Corporation Skid steer vehicle with self-leveling suspension
US7240754B2 (en) * 2004-06-14 2007-07-10 Delphi Technologies, Inc. Truck cab suspension control
US20070045067A1 (en) * 2005-08-26 2007-03-01 Husco International, Inc. Hydraulic circuit with a pilot operated check valve for an active vehicle suspension system
WO2008133720A1 (en) * 2007-05-01 2008-11-06 Lord Corporation Controllable vehicle suspension system with magneto-rheological fluid device
US7922196B2 (en) * 2007-06-11 2011-04-12 Ford Global Technologies, Llc Sensor integration for airbag deployment

Also Published As

Publication number Publication date
DE112015000259T5 (de) 2016-09-01
WO2015105454A1 (en) 2015-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10858040B2 (en) Method for the control of vehicle steering and vehicle behaviour
KR101601494B1 (ko) 안정화기 장치의 작동 방법
KR101288749B1 (ko) 차량 다이나믹 콘트롤에 기초하여 스티어링 인게이지먼트에적용되는 드라이빙 컨디션
JP6286091B1 (ja) 車両状態推定装置、制御装置、サスペンション制御装置、及びサスペンション装置。
CN109693663A (zh) 基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统
US20040267428A1 (en) Method for coordinating a vehicle dynamics control system with an active normal force adjustment system
CN110312624B (zh) 路面判定装置、悬架控制装置、以及悬架装置
WO2018173302A1 (ja) 制御装置、および、ステアリング装置
JP6360246B1 (ja) 車両状態推定装置、制御装置、サスペンション制御装置、サスペンション装置、ステアリング制御装置、及びステアリング装置
CN110290949B (zh) 悬架控制装置、以及悬架装置
KR102589031B1 (ko) 액티브 서스펜션 제어유닛 및 액티브 서스펜션 제어방법
US20060178799A1 (en) Enhanced roll control system
SE1450014A1 (sv) Styrsystem för luftfjädring
JP6810779B1 (ja) 状態量算出装置、制御装置および車両
US20230241940A1 (en) Suspension control device, vehicle, and suspension control method
WO2018173303A1 (ja) 制御装置、および、サスペンション装置
CN112689569A (zh) 悬架控制方法、悬架控制装置和车辆
Montani et al. Development of a brake by wire system design for car stability controls
JP6286092B1 (ja) サスペンション制御装置、及びサスペンション装置。
KR20210145282A (ko) 세미-액티브 서스펜션이 제공된 차량의 안정성을 제어하기 위한 시스템 및 방법
JP2019166904A (ja) 車両状態推定装置、制御装置、サスペンション制御装置、サスペンション装置、ステアリング制御装置、及びステアリング装置
JP2021075198A (ja) 路面勾配推定装置、車両制御装置、車両制御方法および車両制御システム
Manning et al. IVMC: Intelligent vehicle motion control
JP2007302111A (ja) サスペンション制御装置
Fallah et al. Controller development using optimal torque distribution for driver handling assistance

Legal Events

Date Code Title Description
NAV Patent application has lapsed