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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Steuer/Regelvorrichtung für einen
Dämpfer
mit variabler Dämpfungskraft
zum Steuern/Regeln einer Dämpfungskraft
eines in einem Fahrzeugaufhängungssystem
verwendeten Dämpfers.
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Die
in einem Fahrzeugaufhängungssystem verwendete
Feder deformiert sich, um einen Aufprall zu absorbieren, und federt
wieder in der Richtung zurück,
um die Deformation zurückzustellen,
wenn eine äußere Kraft
verschwindet, was zu einer Hin-und-Her-Schwingung führt. Um
die Schwingungsenergie der Feder zu verringern, ist das Fahrzeugaufhängungssystem
mit einem Dämpfer
versehen, der als Stoßdämpfer bezeichnet
wird. Die Dämpfungskraft
des Dämpfers
sollte einerseits klein sein, um einen Aufprall abzumildern, aber
sollte andererseits einen bestimmten großen Wert haben, um die Bodenhaftungsfähigkeit
und die Betriebsstabilität der
Räder zu
verbessern. Ein Dämpfer
mit variabler Dämpfungskraft,
welcher die Dämpfungskraft
variieren kann, ist als ein System bekannt, welches derartige Zielkonfliktbedingungen
erfüllen
kann (siehe beispielsweise die JP 60-113711 A).
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Mittlerweile
ist eine so genannte Skyhook-Steuerung/Regelung als eine Art von
Dämpfer-Steuerung/Regelung
zum Verbessern des Fahrkomforts durch Verwenden von Dämpfern mit
variabler Dämpfungskraft
bekannt (siehe beispielsweise die JP 06-247121 A). Die Grundidee
der Skyhook-Steuerung/Regelung wird im Folgenden unter Bezugnahme
auf eine Beispielsituation, in welcher das Rad (oder der Reifen) über einen
Vorsprung auf der Straßenoberfläche fährt, erläutert.
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Wenn
das Rad über
den Vorsprung fährt,
bewegt sich der Fahrzeugkörper
nach oben. Daher ist das Vorzeichen der Vertikal- (oder Aufwärts-Abwärts-) Bewegungsgeschwindigkeit
der gefederten Masse positiv, während
der Dämpfer
eine Kontraktion erfährt,
was zu einem negativen Vorzeichen seiner Kolbengeschwindigkeit führt. Wenn
diese beiden Vorzeichen in dieser Art einander entgegengesetzt sind,
wird die Dämpfungskraft
derart gesteuert/geregelt, dass die Dämpfungskraft sich verringert
bzw. der Dämpfer
weicher wird.
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Unmittelbar
nachdem das Rad über
die Spitze des Vorsprungs hinweg gefahren ist, bewegt sich der Fahrzeugkörper aufgrund
von Trägheit
weiterhin nach oben. Daher bleibt das Vorzeichen der Vertikalgeschwindigkeit
der gefederten Masse positiv, aber der Dämpfer wird mit dem Fahrzeugkörper nach oben
gezogen und erfährt
eine Expansion, was zu einem positiven Vorzeichen der Kolbengeschwindigkeit
führt.
Wenn die beiden Vorzeichen in dieser Weise die gleich sind, wird
die Dämpfungskraft
derart gesteuert/geregelt, dass die Dämpfungskraft ansteigt bzw.
der Dämpfer
steifer wird.
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Wenn
das Rad beginnt, sich nach unten zu bewegen, nachdem es über die
Spitze des Vorsprungs gefahren ist, wird der Dämpfer durch die ungefederte
Masse nach unten gezogen und dehnt sich aus. Daher bleibt das Vorzeichen
der Kolbengeschwindigkeit positiv. Der Fahrzeugkörper bewegt sich ebenfalls
nach unten. Dies macht das Vorzeichen der Vertikalbewegungsgeschwindigkeit
der gefederten Masse negativ. Daher sind die beiden Vorzeichen zueinander
entgegengesetzt und die Dämpfungskraft
wird derart gesteuert/geregelt, dass die Dämpfungskraft sich verringert
bzw. der Dämpfer weicher
wird.
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Wenn
dann unmittelbar, nachdem das Rad nach vollständigem Hinwegfahren über den
Vorsprung die ebene Straßenoberfläche erreicht
hat, bewegt sich der Fahrzeugkörper
aufgrund von Trägheit weiterhin
nach unten. Daher bleibt das Vorzeichen der vertikalen Bewegungsgeschwindigkeit
der gefederten Masse negativ, während
der Dämpfer
eine Kontraktion erfährt,
weil die Abwärtsbewegung
des Rads aufgehört
hat. Dies führt
zu einem negativen Vorzeichen der Kolbengeschwindigkeit. Daher sind die
beiden Vorzeichen dieselben und die Dämpfungskraft wird derart gesteuert/geregelt,
dass die Dämpfungskraft
ansteigt bzw. der Dämpfer
steifer wird.
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Bei
der in der JP 06-247121 A offenbarten Technik zum Ausführen einer
Skyhook-Steuerung/Regelung sollte insbesondere erwähnt werden, dass
eine Zustandsgröße der ungefederten
Masse, welche sich in Antwort auf eine Eingangsgröße von der
Straßenoberfläche und
dem Fahrzeugverhalten ändert,
ausgewertet wird, und für
den Fall, dass aus der Zustandsgröße bestimmt wird, dass das
Fahrzeug auf einer Straßenoberfläche fährt, wo
die Resonanzfrequenz der ungefederte Masse eine Hauptkomponente
der Schwingungsfrequenz bildet, die Dämpfungskraft mit einem Gewichtungskoeffizient gesteuert/geregelt
wird, der hauptsächlich
zum Unterdrücken
der Schwingung der ungefederten Masse geeignet ist.
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Weil
bei der in der JP 06-247121 A offenbarten Technik die Dämpfungskraft
hauptsächlich
zum Unterdrücken
der Schwingung der ungefederten Masse gesteuert/geregelt wird, kann
die Bodenhaftungsfähigkeit
der Räder
verbessert werden, aber dies geschieht manchmal auf Kosten des Fahrkomforts.
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Die
vorliegende Erfindung wurde angesichts des Problems beim Stand der
Technik gemacht, und die Hauptaufgabe der Erfindung ist es, einen
verbesserte Dämpfer
mit variabler Dämpfungskraft
bereitzustellen, der Schwingungen der ungefederten Masse steuern/regeln
kann, ohne dass der Fahrkomfort verschlechtert wird.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung eine Steuer/Regelvorrichtung
eines Dämpfers
mit variabler Dämpfungskraft
vor zum Steuern/Regeln einer Dämpfungskraft
eines Dämpfers,
welcher in einem Fahrzeugaufhängungssystem verwendet
wird, umfassend: ein Relativverlagerungserfassungsmittel zum Erfassen
eines Werts, welcher eine relative Verlagerung zwischen einem Fahrzeugkörper und
einem Rad in einer Vertikalrichtung entspricht; ein Relativgeschwindigkeitserfassungsmittel zum
Erfassen eines Werts, welcher einer Relativgeschwindigkeit zwischen
dem Fahrzeugkörper
und dem Rad in der Vertikalrichtung entspricht; ein Multipliziermittel
zum Multiplizieren des Werts, welcher der Relativverlagerung entspricht,
und des Werts, welcher der Relativgeschwindigkeit entspricht; und ein
Mittel zum Einstellen eines Dämpfungskraft-Steuer/Regelsollwerts
des Dämpfers
auf Grundlage der Ausgabe von dem Multipliziermittel. Das Relativverlagerungserfassungsmittel
kann beispielsweise einen Hubsensor für den Dämpfer umfassen. Das Relativgeschwindigkeitserfassungsmittel
kann beispielsweise als eine Differenzierschaltung zum Differenzieren
der Ausgabe von dem Hubsensor bezüglich der Zeit ausgeführt sein.
In einem solchen Fall ist der der Relativverlagerung zwischen dem
Fahrzeugkörper
und dem Rad entsprechende Wert eine Dämpferverlagerung des Dämpfers und
der der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeugkkörper und
dem Rad entsprechende Wert eine Dämpfergeschwindigkeit des Dämpfers.
Vorzugsweise bestimmt das Mittel zum Einstellen eines Dämpfungskraft-Steuer/Regelsollwerts
ein Vorzeichen der Ausgabe von dem Multipliziermittel und ändert den Dämpfungskraft-Steuer/Regelsollwert
auf Grundlage des Vorzeichens.
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Das
Vorzeichen der Ausgabe von dem Multipliziermittel (das heißt das Produkt
des der Relativverlagerung zwischen dem Fahrzeugkörper und
dem Rad entsprechenden Werts und des der Relativgeschwindigkeit
zwischen dem Fahrzeugkörper
und dem Rad entsprechenden Werts) kann einen Bereich anzeigen, in
welchem die Amplitude der Expansions-/Kontraktionsgeschwindigkeit
des Dämpfers
ansteigt (d.h. einen Beschleunigungsbereich), und einen Bereich
anzeigen, in welchem die Amplitude der Expansions/-Kontraktionsgeschwindigkeit
des Dämpfers
abnimmt (d.h. Verzögerungsbereich).
Damit ist es durch Verwenden unterschiedlicher Steuer/Regel-Verstärkungen
in den jeweiligen Bereichen möglich,
die Dämpfungskraft
optimal derart zu steuern/regeln, dass die Schwingung der ungefederten Masse
(etwa der Räder)
sich verringert, dass jedoch die Bewegung der gefederten Masse (etwa
des Fahrzeugkkörpers)
nicht beeinträchtigt
wird und folglich der Fahrkomfort nicht verschlechtert wird.
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Vorzugsweise
kann das Mittel zum Einstellen eines Dämpfungskraft-Steuer/Regelsollwerts
ein Verstärkungs-Einstellmittel
umfassen zum Bereitstellen einer Verstärkung, mit welcher die Ausgabe
von dem Multipliziermittel multipliziert werden soll. Die Verstärkung wird
auf Grundlage des Vorzeichens der Ausgabe von dem Multipliziermittel
eingestellt. Auf diese Weise ist es möglich, den Dämpfungskraft-Steuer/Regelsollwert
abhängig
von dem Vorzeichen des Multipliziermittels mittels einer einfachen Konfiguration
einzustellen.
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In
einer Ausführungsform
kann das Mittel zum Einstellen eines Dämpfungskraft-Steuer/Regelsollwerts
als den Dämpfungskraft-Steuer/Regelsollwert
einen Absolutbetrag der mit der Verstärkung multiplizierten Ausgabe
von dem Multipliziermittel ausgeben. Alternativ kann das Mittel
zum Einstellen eines Dämpfungskraft-Steuer/Regelsollwerts
als den Dämpfungskraft-Steuer/Regelsollwert
lediglich die positiven Werte der mit der Verstärkung multiplizierten Ausgabe
von dem Multipliziermittel ausgeben.
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Ferner
kann bevorzugt das Mittel zum Einstellen eines Dämpfungskraft-Steuer/Regelsollwerts den
Dämpfungskraft-Steuer/Regelsollwert
abhängig von
einer Querbeschleunigung, einer Längsbeschleunigung oder/und
einer Fahrzeuggeschwindigkeit einstellen. Insbesondere ist es bevorzugt,
dass das Mittel zum Einstellen eines Dämpfungskraft-Steuer/Regelsollwerts
ein Verstärkungs-Einstellmittel
umfasst zum Einstellen einer Verstärkung, mit der die Ausgabe
von dem Multipliziermittel multipliziert werden soll, und die Verstärkung auf
Grundlage der Querbeschleunigung, der Längsbeschleunigung oder/und
der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt wird. Auf diese Weise können auf
die Räder
einwirkende Unterschiede in der Belastung aus der Querbeschleunigung,
der Längsbeschleunigung (bzw.
der Beschleunigung in Vorwärts-Rückwärts-Richtung)
oder/und der Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst werden, und dies kann
zum Einstellen des Dämpfungskoeffzi enten
(oder der durch das Verstärkungs-Einstellmittel
bereitgestellten Verstärkung) für den Dämpfer eines
jeden Rades verwendet werden, wodurch ferner die Dämpfungscharakteristik
abhängig
von dem Bewegungszustand des Fahrzeugs optimiert werden kann.
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Damit
kann die vorliegende Erfindung in beträchtlichem Ausmaß dazu betragen,
sowohl eine Verbesserung des Fahrkomforts als auch der Betriebsstabilität zu erzielen.
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Die
vorliegende Erfindung im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden
Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigt:
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1:
eine schematische Ansicht zur Erläuterung der allgemeinen Struktur
eines Aufhängungssystems
für ein
Einzelrad, auf welches die vorliegende Erfindung angewendet wird,
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2:
ein Steuer/Regel-Blockdiagramm der vorliegenden Erfindung,
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3:
eine schematische Ansicht des Aufhängungssystems, welches mit
einer beispielhaften Straßenoberfläche gezeigt
ist,
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4:
Schaubilder zur Erläuterung
der Betriebsweise der vorliegenden Erfindung,
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5:
ein Schaubild, welches die Charakteristik eines Kennfelds zum Erhalten
eines eingestellten Dämpfungskoeffizienten
bezüglich
einer Fahrzeuggeschwindigkeit zeigt,
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6:
ein Schaubild, welches Charakteristik eines ersten Kennfelds zum
Erhalten eines eingestellten Dämpfungskoeffizienten
bezüglich
einer Querbeschleunigung zeigt,
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7:
ein Schaubild, welches die Charakteristik eines zweiten Kennfelds
zum Erhalten eines eingestellten Dämpfungskoeffizienten bezüglich einer
Querbeschleunigung zeigt,
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8:
ein Schaubild, welches die Charakteristik eines ersten Kennfelds
zum Erhalten eines eingestellten Dämpfungskoeffizienten bezüglich einer Längsbeschleunigung
zeigt, und
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9:
ein Schaubild, welches die Charakteristik eines zweiten Kennfelds
zum Erhalten eines eingestellten Dämpfungskoeffizienten bezüglich einer
Längsbeschleunigung
zeigt.
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1 zeigt
ein Beispiel einer Grundstruktur eines Kraftfahrzeug-Aufhängungssystems
zum Lagern eines Fahrzeugkkörpers
an je einem linken und rechten Vorder- und Hinterrad eines Vierrad-Fahrzeugs.
Das Aufhängungssystem 1 umfasst
eine Gelenkverbindung 3 zum Lagern eines Rades 2,
eines oberen und eines unteren Aufhängungsarmes 4U, 4L zum
Lagern der Gelenkverbindung 3 derart, dass diese bezüglich des
Fahrzeugkkörpers 5 nach
oben und nach unten beweglich ist, sowie eine Schraubendruckfeder 6 und
einen hydraulischen Dämpfer 7, welche
zwischen dem unteren Aufhängungsarm 4L und
dem Fahrzeugkörper 5 parallel
vorgesehen sind.
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Der
hydraulische Dämpfer 7 kann
aus einem Dämpfer
mit variabler Dämpfungskraft
bestehen, welcher in dichtender Weise beispielsweise mit einem MRF
(magneto-rheologischen Fluid) gefüllt ist. In dem in dem Dämpfer 7 strömt bei Bewegung
des Kolbens nach oben und nach unten und sich ausdehnendem und zusammenziehendem
Dämpfer
das MRF zwischen einer oberen Kolbenkammer und einer unteren Kolbenkammer
durch eine Öffnung,
welche in dem Kolben vorgesehen ist. Eine scheinbare Viskosität des MRF
kann durch Steuern/Regeln eines einem MLV (magnetisierbaren Flüssigkeitsventil),
welches an dem Kolben vorgesehen ist, zugeführten Stroms geändert werden.
Auf diese Weise kann die Dämpfungskraft
kontinuierlich geändert werden
(siehe beispielsweise die JP 60-113711 A).
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Die
Dämpfungskraft
des Dämpfer 7 wird nach
Maßgabe
eines Steuer/Regel-Sollwerts
gesteuert/geregelt, welcher in einer elektronischen Steuer/Regel-Einheit (ECU) 16 auf
Grundlage einer jeweiligen Ausgabe von einem Querbeschleunigungssensor 11,
einem Längsbeschleunigungssensor 12,
einem Vertikalbeschleunigungssensor 13, einem Gierratensensor 14,
einem Dämpferhubsensor 15 usw. ausgegeben
wird, so dass das Fahrzeugverhalten optimiert wird.
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Nachfolgend
wird ein Modus einer Dämpfungskraft-Steuerung/Regelung
unter Verwendung des Dämpferhubsensors
gemäß der vorliegenden Erfindung
unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
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Eine
Verlagerung des Dämpfers
kann aus der Ausgabe von dem Dämpferhubsensor 15 erhalten
werden. Die Ausgabe von dem Dämpferhubsensor 15 wird
durch eine Nullpunkts-Abgleichschaltung 21, welche ein
Hochpassfilter umfasst, geführt,
wodurch die Dämpferverlagerung
in Expansion und Kontraktion bezüglich
einer Neutralstellung des Dämpfers
erhalten wird (die Nullpunkts-Abgleichschaltung 21 sollte
im Voraus mit der Ausgabe von dem Dämpferhubsensor 15 kalibriert
werden, während
das Fahrzeug auf einer ebenen Straße fährt). Die Dämpferverlagerung in Expansion
und Kontraktion wird in eine Geschwindigkeitsberechnungsschaltung 22 eingegeben,
welche ein Differentialfilter umfasst, um eine Dämpfergeschwindigkeit (bzw.
eine Kolbengeschwindigkeit bezüglich
eines Zylinders) in Expansion und Kontraktion zu erhalten.
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Eine
Multiplizierschaltung 23A multipliziert die Dämpferverlagerung
und die Dämpfergeschwindigkeit,
um einen Basis-Dämpfungskraftsollwert
bereitzustellen. Die Ausgabe von der Multiplizierschaltung 23 (Dämpferverlagerung
x Dämpfergeschwindigkeit)
wird mit einer vorgeschriebenen Verstärkung (Proportionalitätskonstante),
welche durch eine Verstärkungseinstellschaltung 24 festgelegt
ist, multipliziert und dann durch eine Absolutbetrags-Schaltung 25 in
einen Absolutbetrag umgewandelt, um einen Dämpfungskraftsteuer/regel- Sollwert bereitzustellen. Hierbei
ist zu beachten, dass die vorgeschriebene Verstärkung (beziehungsweise der
Dämpfungskoeffizient)
derart festgelegt ist, dass er für
den positiven wird der Ausgabe von der Multiplizierschaltung 23 relativ
groß ist
und für
den negativen Wert derselben relativ klein ist. Darüber hinaus
wird der Dämpfungskraftsteuer/regel-Sollwert
als ein Wert erhalten, der proportional zu der Ausgabe von der des
Anstiegs der Fahrzeuggeschwindigkeit Multiplizierschaltung 23 ist.
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Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf 3 und 4 die
Beziehung zwischen dem Rad 2 und dem Fahrzeugkörper 5 erläutert, und
zwar unter beispielhafter Heranziehung der Situation, in welcher das
Rad 2 über
eine Erhebung und eine Vertiefung auf der Straßenoberfläche fährt. In der folgenden Erläuterung
ist die Dämpferverlagerung
positiv, wenn sich der Dämpfer
in Expansion befindet, und negativ, wenn sich der Dämpfer in
Kontraktion befindet. Auch die Dämpfergeschwindigkeit
(bzw. die Verlagerungsgeschwindigkeit des Dämpfers) ist positiv, wenn der Dämpfer eine
Expansion erfährt,
und negativ, wenn der Dämpfer
eine Kontraktion erfährt.
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Wenn
das Rad 2 auf eine Erhebung 31 auf der Straßenoberfläche fährt, erfahren
die Feder 6 und der Dämpfer 7 eine
Verlagerung in der Kontraktionsrichtung, während die Amplitude der Dämpfergeschwindigkeit
ansteigt. Anders ausgedrückt,
zieht sich der Dämpfer 7 zusammen,
während
er eine Beschleunigung erfährt.
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Wenn
er das Rad 2 sich in der Spitze der Erhebung 31 annähert, erreicht
die Verlagerung der Feder 6 und des Dämpfers 7 in der Kontraktionsrichtung ihr
Maximum, und die Kompressionsreaktionskraft der Feder 6 steigt
derart an, dass sich die Amplitude der Verlagerungsgeschwindigkeit
des Dämpfers 7 verringert.
Anders ausgedrückt
zieht sich der Dämpfer
zusammen, während
er eine Verzögerung
erfährt. Wenn
das Rad 2 die Spitze der Erhebung 31 erreicht, wird
der Betrag der Kontraktionsverlagerung des Dämpfers 7 maximal und
die Verlagerungsgeschwindigkeit des Dämpfers 7 wird null
(Punkt A in 4).
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Sobald
das Rad 2 die Spitze der Erhebung 31 passiert
hat, verursacht die Reaktionskraft der Feder 6, dass die
Feder 6 und der Dämpfer 7 beginnen, sich
auszudehnen, während
die Amplitude der Dämpfergeschwindigkeit
ansteigt. Das heißt,
der Dämpfer 7 erfährt eine
Expansion, während
er eine Beschleunigung erfährt.
Nachdem das Rad 2 über die
Spitze 31 gefahren ist und in eine Vertiefung 32 bewegt
worden ist, erreicht die Verlagerungsgeschwindigkeit des Dämpfers 7 ihren
Spitzenwert an dem neutralen Punkt, an welchem die Dämpferverlagerung
null ist (Punkt B in 4).
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Wenn
das Rad 2 sich in dem Boden der Vertiefung 32 annähert, steigt
die Reaktionskraft der Feder 6 derart an, dass sich die
Expansionsgeschwindigkeit des Dämpfer 7 verringert.
Anders ausgedrückt,
dehnt sich der Dämpfer
aus, während
er eine Verzögerung
erfährt.
Wenn dann das Rad 2 den Boden der Vertiefung 32 erreicht,
ist der Betrag der Expansionsverlagerung des Dämpfer 7 maximal und die
Verlagerungsgeschwindigkeit des Dämpfers 7 wird Null
(Punkt C in 4).
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Nachdem
das Rad 2 den Boden der Vertiefung 32 passiert
hat, erfahren die Feder 6 und der Dämpfer 7 eine Kontraktion,
während
die Amplitude der Dämpfergeschwindigkeit
ansteigt. Anders ausgedrückt,
zieht sich der Dämpfer 7 zusammen,
während er
eine Beschleunigung erfährt.
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Durch
Multiplizieren der Dämpferverlagerung
und der Dämpfergeschwindigkeit
ist es möglich, aus
dem Vorzeichen derselben zu bestimmen, ob der Dämpfer 7 beschleunigt
oder verzögert
wird (positives Vorzeichen bedeutet Beschleunigung, während negatives
Vorzeichen Verzögerung
bedeutet). Wenn das Rad 2 über Erhebungen und Vertiefungen
auf der Straßenoberfläche fährt, kann
auf diese Weise durch geeignete Variation der Verstärkung (bzw.
des Dämpfungskoeffizienten)
abhängig
von dem Vorzeichen des Produkts der Dämpferverlagerung mit der Dämpfergeschwindigkeit
eine Verringerung von Holpergefühl
sowie eine Unterdrückung
von Überschießen (bzw. Überschwingungen)
der ungefederten Masse erreicht werden, ohne dass eine Verschlechterung der
Bodenhaftungsfähigkeit
des Rades 2 auftritt.
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Konkreter
ausgedrückt
gilt Folgendes: wenn der Dämpfer 7 sich
zusammenzieht, während
er eine Verzögerung
erfährt
(das Vorzeichen des Produktes der Dämpferverlagerung mit der Dämpfergeschwindigkeit
ist positiv), wird der Dämpfungskoeffizient
erhöht,
um den Dämpfer 7 zu
versteifen und dadurch Schwingungen des Rades 2 zu unterdrücken. Wenn der
Dämpfer 7 sich
ausdehnt, während
er eine Beschleunigung erfährt
(das Vorzeichen des Produktes der Dämpferverlagerung mit der Dämpfergeschwindigkeit
ist negativ), wird der Dämpfungskoeffizient verringert,
um den Dämpfer 7 weicher
zu machen und dadurch eine bevorzugte Bodenhaftung sicherzustellen.
Wenn der Dämpfer 7 sich
ausdehnt, während
er eine Verzögerung
erfährt
(das Vorzeichen des Produktes der Dämpferverlagerung mit der Dämpfergeschwindigkeit
ist positiv), wird der Dämpfungskoeffizient
erhöht,
um den Dämpfer 7 zu
versteifen und dadurch Schwingungen des Rades 2 zu unterdrücken. Wenn
der Dämpfer 7 sich
zusammenzieht, während
er eine Beschleunigung erfährt
(das Vorzeichen des Produktes der Dämpferverlagerung mit der Dämpfergeschwindigkeit
ist negativ), wird der Dämpfungskoeffizient
verringert, um den Dämpfer 7 weicher
zu machen und dadurch zu verhindern, dass ein Stoß von der
Straßenoberfläche zu dem
Fahrzeugkörper 5 übertragen
wird.
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Damit
wird in den Bereichen, in welchen der Fahrzeugkörper 5 einen Ruck
erfahren kann, der Dämpfungskraftsteuer/regel-Sollwert
niedrig gewählt,
um den Fahrkomfort zu verbessern, während in den Bereichen, in
denen die Bewegung des Rades 2 überschießen kann, der Dämpfungskraftsteuer/regel-Sollwert groß gewählt wird,
um Schwingungen zu unterdrücken.
Eine derartige Steuerung/Regelung kann erreicht werden durch einfaches
Andern der Verstärkung
abhängig
von dem Vorzeichen des Produktes zwischen der Dämpferverlagerung und der Dämpfergeschwindigkeit.
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Nachfolgend
wird eine Erläuterung
einer Einstellung der Verstärkungsgewichtung
bei der Verstärkungseinstellschaltung 24,
welche den Steuer/Regel-Sollwert für die Dämpfungskraft des Dämpfers bestimmt,
gegeben.
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Die
Verstärkungseinstellschaltung 24 speichert
ein Fahrzeuggeschwindigkeitskennfeld zum Variieren eines eingestellten
Dämpfungskoeffizienten
(oder Verstärkung)
abhängig
von der Fahrzeuggeschwindigkeit. Wie in 5 gezeigt
ist, ändert
sich in diesem Fahrzeuggeschwindigkeitskennfeld die Anstiegsrate
in drei Schritten mit der Fahrzeuggeschwindigkeit. Beispielsweise
ist in einem Geschwindigkeitsbereich bis zu 100 km/h die Anstiegsrate
des eingestellten Koeffizienten bezüglich des Anstiegs der Fahrzeuggeschwindigkeit
gering, ist in einem Bereich hoher Geschwindigkeit von 100 km/h
bis 200 km/h die Anstiegsrate des eingestellten Koeffizienten bezüglich des
Anstiegs der Fahrzeuggeschwindigkeit hoch und in einem Bereich sehr
hoher Geschwindigkeit über
200 km/h die Anstiegsrate des eingestellten Koeffizienten bezüglich des
Anstiegs der Fahrzeuggeschwindigkeit relativ niedrig und erreicht
schließlich
eine Obergrenze.
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Wenn
das Fahrzeug geradeaus fährt
wird der aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitskennfeld erhaltene eingestellte
Koeffizient gemeinsam für
die vier Räder
verwendet. Daher wird in dem Normalgeschwindigkeitsbereich bis zu
100 km/h einer relativ niedriger Dämpfungskoeffizient verwendet,
der zur Erhöhung
des Fahrkomforts geeignet ist, (das heißt der Dämpfer wird weicher eingestellt),
während
in dem Bereich hoher Geschwindigkeit ein relativ hoher Dämpfungskoeffizient
verwendet wird, der zum Erzielen einer Betriebsstabilität geeignet
ist (der Dämpfer
wird steifer eingestellt).
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Die
Verstärkungseinstellschaltung 24 umfasst
ferner ein erstes Querbeschleunigungskennfeld und ein zweites Querbeschleunigungskennfeld
zum Variieren des eingestellten Dämpfungskoeffizienten abhängig von
der Querbeschleunigung. Wie in 6 gezeigt
ist, ist das erste Querbeschleunigungskennfeld mit einer Charakteristik
versehen, bei welcher die Anstiegsrate des eingestellten Dämpfungskoeffizienten
mit dem Anstieg in der Quer beschleunigung sich allmählich verringert.
Wie in 7 gezeigt ist, ist das zweite Querbeschleunigungskennfeld
mit einer Charakteristik versehen, bei weicher mit dem Anstieg in der
Querbeschleunigung die Anstiegsrate des eingestellten Koeffizienten
allmählich
ansteigt.
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Wenn
das Fahrzeug dreht, werden die eingestellten Koeffizienten verwendet,
die aus dem ersten und dem zweiten Querbeschleunigungskennfeld erhalten
werden. Insbesondere wird in Fällen,
in welchen die Querbeschleunigung relativ niedrig ist, etwa dann,
wenn das Fahrzeug mit niedriger Geschwindigkeit dreht, oder bei
einem kleinen Lenkwinkel, ein relativ geringer Dämpfungskoeffizient verwendet, welcher
zum Aufrechterhalten des Fahrkomforts geeignet ist, während in
Fällen,
in welchen die Querbeschleunigung relativ hoch ist, etwa dann, wenn
das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit dreht, oder bei großem Lenkwinkel,
ein relativ hoher Dämpfungskoeffizient
verwendet, der zur Verbesserung der Betriebsstabilität geeignet
ist. Ferner werden die Dämpfungskoeffizienten
für die
Dämpfer
auf der äußeren Seite
des drehenden Fahrzeugs, auf welcher aufgrund der Querbeschleunigung
die Räder
größere Belastungen
tragen müssen,
auf einen höheren
Wert eingestellt als diejenigen für die inneren Dämpfer.
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Die
Verstärkungseinstellschaltung 24 umfasst
ferner ein erstes Längsbeschleunigungskennfeld
und ein zweites Längsbeschleunigungskennfeld zum
Variieren des eingestellten Dämpfungskoeffizienten
abhängig
von der Längsbeschleunigung.
Wie in 8 gezeigt ist, ist das erste Längsbeschleunigungskennfeld
mit einer Charakteristik versehen, bei welcher die Anstiegsrate
des eingestellten Koeffizienten sich mit dem Anstieg in der Längsbeschleunigung
allmählich
verringert. Wie in 9 gezeigt ist, ist das zweite
Längsbeschleunigungskennfeld
mit einer Charakteristik versehen, bei welcher die Anstiegsrate
des eingestellten Koeffizienten mit dem Anstieg in der Längsbeschleunigung
allmählich
ansteigt.
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Wenn
das Fahrzeug gebremst wird, werden die aus dem ersten und dem zweiten
Längsbeschleunigungskennfeld
erhaltenen eingestellten Koeffizi enten in einer solchen Weise verwendet,
dass die Dämpfungskoeffizienten
für die
Dämpfer
vorne, wo die Räder
aufgrund der aus der Verzögerung
resultierenden Verschiebung des Schwerpunkts größere Belastungen tragen müssen, auf
einen höheren
Wert eingestellt als diejenigen für die Dämpfer hinten. Weiterhin wird
bei moderater Verzögerung,
bei welcher die Amplitude der Verzögerung relativ klein ist, ein
relativ geringer Dämpfungskoeffizient
verwendet, welcher zur Aufrechterhaltung des Fahrkomforts geeignet
ist, während
bei starker Verzögerung,
bei welcher die Amplitude der Verzögerung relativ groß ist, ein
relativ hoher Dämpfungskoeffizient
verwendet wird, um die Haltungsänderung
zu unterdrücken.
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Wenn
das Fahrzeug beschleunigt wird, werden die aus dem ersten und dem
zweiten Längsbeschleunigungskennfeld
erhaltenen eingestellten Koeffizienten in einer solchen Weise verwendet,
dass die Dämpfungskoeffizienten
für die
Dämpfer
hinten, wo die Räder
aufgrund der aus der Beschleunigung resultierenden Verschiebung
des Schwerpunkts größere Belastungen
tragen müssen,
auf einen höheren Wert
eingestellt als diejenigen für
die Dämpfer
vorne. Weiterhin wird bei moderater Beschleunigung, bei welcher
die Amplitude der Beschleunigung relativ klein ist, ein relativ
geringer Dämpfungskoeffizient verwendet,
welcher zur Aufrechterhaltung des Fahrkomforts geeignet ist, während bei
schneller Beschleunigung, bei welcher die Amplitude der Beschleunigung
relativ groß ist,
ein relativ hoher Dämpfungskoeffizient
verwendet wird, um die Haltungsänderung
zu unterdrücken.
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Daher
ist es durch Verwendung der Kennfelder zur Einstellung des Dämpfungskoeffizienten
in geeigneter Kombination abhängig
von verschiedenen Betriebszuständen,
etwa Beschleunigung/Verzögerung
während
geradliniger Bewegung des Fahrzeugs oder Beschleunigung/Verzögerung während drehender
Bewegung des Fahrzeugs, möglich,
die Dämpfungskraft
eines jeden der Dämpfer
für die
linken und rechten Vorder- und Hinterräder optimal zu steuern/regeln.
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Man
beachte, dass der Dämpfungskraft-Sollwert,
welcher durch Anwenden der obigen eingestellten Koeffizienten erhalten
wird, möglicherweise
nicht durch die Absolutbetrags-Schaltung 23 in einen Absolutbetrag
umgewandelt werden muss, und es alternativ möglich sein kann, lediglich
die positiven Werte desselben zu verwenden, indem der Basis-Dämpfungskraft-Sollwert
mit einer geeigneten Schaltung oder dergleichen verarbeitet wird.
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Beim
Anwenden der vorliegenden Anmeldung in der Praxis ist es keineswegs
erforderlich, die konkrete Struktur des Dämpfungskraftvariationsmittels
auf eine besondere Ausführungsform
zu beschränken,
und das Dämpfungskraftvariationsmittel kann
in verschiedener Weise ausgeführt
sein, etwa z.B. durch Verwendung eines Drehventils zum Schalten
einer Fläche
einer mechanischen Drossel.
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Eine
Steuer/Regelvorrichtung für
einen Dämpfer
mit variabler Dämpfungskraft
zum Steuern/Regeln einer Dämpfungskraft
eines Dämpfers, welcher
in einem Fahrzeugaufhängungssystem
verwendet wird, umfasst: ein Relativverlagerungserfassungsmittel
zum Erfassen eines Werts, welcher eine relative Verlagerung zwischen
einem Fahrzeugkörper
und einem Rad in einer Vertikalrichtung entspricht; ein Relativgeschwindigkeitserfassungsmittel (22)
zum Erfassen eines Werts, welcher einer Relativgeschwindigkeit zwischen
dem Fahrzeugkörper und
dem Rad in der Vertikalrichtung entspricht; ein Multipliziermittel
(23) zum Multiplizieren des Werts, welcher der Relativverlagerung
entspricht, und des Werts, welcher der Relativgeschwindigkeit entspricht;
und ein Mittel (24, 25) zum Einstellen eines Dämpfungskraft-Steuer/Regelsollwerts
des Dämpfers
auf Grundlage der Ausgabe von dem Multipliziermittel (23).
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Obwohl
die vorliegende Erfindung hinsichtlich bevorzugter Ausführungsformen
derselben beschrieben wurde, versteht es sich für einen Fachmann, dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen möglich
sind, ohne von den Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen,
welcher in den angefügten
Ansprüchen
ausgeführt
ist.
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Die
vorliegende Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung
2006-158787, eingereicht am 7. Juni 2006, und beansprucht während Priorität. Die Offenbarung
dieser Anmeldung wird vollständig
durch Bezugnahme hierin einbezogen.