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HINTERGRUND
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren zum Festlegen bzw. Einstellen eines Nullpunkts einer bidirektionalen Linearpumpe, und insbesondere bezieht sie sich auf ein Verfahren zum Festlegen eines Nullpunkts einer bidirektionalen Linearpumpe in einer aktiven Aufhängungsvorrichtung bzw. Federungsvorrichtung für Fahrzeuge, die ein Fluid zu einem Aktor zuführt, der einem Rad eines Fahrzeugs zugeordnet ist.
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Erörterung des Standes der Technik
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Ein aktives Aufhängungssystem in einem Fahrzeug bezieht sich auf ein System, das verschiedene Eingaben erfasst, die von einer Fahrbahnoberfläche durch Sensoren gesammelt werden, und das es einem elektronischen Steuergerät (ECU; Electric Control Unit) ermöglicht, ein Wankverhalten des Fahrzeugs auf der Grundlage der erfassten verschiedenen Eingaben effektiv zu steuern bzw. zu regeln.
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Insbesondere kann das aktive Aufhängungssystem mit einem Aktor versehen sein, der eine Verschiebung einer Schraubenfeder kompensiert, die mit einem Rad eines Fahrzeugs verbunden ist, und es kann in geeigneter Weise eine Menge eines Fluids regeln, das dem Aktor zugeführt wird, und Variationen des Wankens und Nickens des Fahrzeugs erfassen, um eine Fahrzeughöhe über dem Boden konstant aufrecht zu erhalten, wodurch eine Funktion durchgeführt wird, die in der Lage ist, den Fahrkomfort des Fahrzeugs und eine Reifengriffigkeitskraft davon zu verbessern.
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Außerdem kann es das aktive Aufhängungssystem einem Fahrer ermöglichen, eine Fahrzeughöhe über dem Boden entsprechend einem Zustand der Fahrbahnoberfläche durch eine Niveauregulierung der Fahrzeughöhe einzustellen, oder es kann eine Fahrzeughöhe über dem Boden bei einer hohen Geschwindigkeit herabsetzen, um den Luftwiderstand zu reduzieren, wodurch eine Funktion durchgeführt wird, die in der Lage ist, eine Fahrstabilität und eine Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
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Im Hinblick auf ein solches aktives Aufhängungssystem offenbart die
US 6 000 702 A technische Inhalte, in denen eine Feder und ein hubverstellbares Stellorgan, das damit in Reihe geschaltet ist, enthalten sind und in denen ein Betrag an Fluid, der zu dem hubverstellbaren Stellorgan zugeführt wird, durch ein Proportionalsteuerventil eingestellt bzw. geregelt wird.
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Aber solche technische Inhalte haben Probleme dahingehend, dass ein teures Proportionalsteuerventil und eine teure Hydraulikpumpe verwendet werden sollten, und dass die Hydraulikpumpe auch mit einem Motor (Verbrennungsmotor) verbunden ist und aufgrund eines strukturellen Grundes konstant angetrieben wird, um eine Quelle eines hohen Drucks durch ein konstantes Antreiben der Hydraulikpumpe zu erzeugen, während der Motor läuft, so dass eine übermäßige Kapazität, die für das aktive Aufhängungssystem nicht erforderlich ist, zusätzlich benötigt wird und eine Motorleistung reduziert wird, wodurch ein schlechter Einfluss auf die Kraftstoffeffizienz ausgeübt wird.
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Darüber hinaus kann in der Patentliteratur eine bidirektionale Linearpumpe als eine Pumpe verwendet werden, die ein Fluid zu einem solchen aktiven Aufhängungssystem zuführt, aber ein technisches Merkmal für das Positionieren eines Kolbens im Innern der bidirektionalen Linearpumpe an einer neutralen Position nach dem Zuführen des Fluids zu einer Seite des aktiven Aufhängungssystems ist nicht offenbart, so dass es ein Problem dahingehend gibt, dass eine effektive Reaktion auf eine Steuereingabe sehr schwierig sein kann.
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Die nachveröffentlichte
DE 10 2015 007 481 A1 beschreibt eine aktive Aufhängungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die Folgendes aufweist: eine Pumpe, die eine Bewegung eines Fluids einstellt bzw. regelt; und einen Aktor, in dem das Fluid zu einer Schraubenfeder zugeführt wird und der eine Verschiebung der Schraubenfeder kompensiert, wobei der Aktor erste, zweite, dritte und vierte Aktoren einschließt, die an einem linken Vorderrad, einem linken Hinterrad, einem rechten Vorderrad bzw. einem rechten Hinterrad des Fahrzeugs angeordnet sind, und die Pumpe gleichzeitig das Fluid zu den ersten und zweiten Aktoren oder zu den dritten und vierten Aktoren auf der Grundlage des Antreibens eines Elektromotors zuführen kann.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Deshalb hat ein Verfahren zum Festlegen eines Nullpunkts einer bidirektionalen Linearpumpe in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zur Lösung der oben beschriebenen Probleme die folgende Aufgabe.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung liegt darin, ein Verfahren zum Festlegen eines Nullpunkts einer bidirektionalen Linearpumpe bereitzustellen, das in der Lage ist, eine Steuereingabe effektiv zu verwalten, indem es einen Nullpunkt einer bidirektionalen Linearpumpe auf der Grundlage von MAX- und MIN-Hubpositionen eines Kolbens festlegt, und das in der Lage ist, auch einen Ausfallzustand zu erfassen, während es den Nullpunkt festlegt, wenn eine Störung, die durch einen Elektromotor, ein Getriebe oder ein Zahnrad, ein Ventil und dergleichen erzeugt wird, auftritt.
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Die Probleme, die durch die vorliegende Offenbarung gelöst werden sollen, sind nicht auf die oben beschriebenen Probleme begrenzt, und andere Probleme, die oben nicht erwähnt sind, werden von den Fachleuten auf dem Gebiet aus der folgenden Beschreibung klar erkannt werden.
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In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Festlegen eines Nullpunkts einer bidirektionalen Linearpumpe für eine aktive Aufhängungsvorrichtung bereitgestellt, welches die im unabhängigen Patentanspruch 1 definierten Merkmale aufweist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen.
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Der zweite Vorgang kann vorzugsweise das Anlegen in einem 2-1-Vorgang einer vorab festgelegten elektrischen Energie an einen Elektromotor in einem vorbestimmten Zeitabschnitt, um den Kolben schrittweise in einer Richtung der einen Seite zu bewegen, das Erfassen in einem 2-2-Vorgang einer Position des Elektromotors, der sich über den vorbestimmten Zeitabschnitt gedreht hat, und das Feststellen in einem 2-3-Vorgang auf der Grundlage der Position des Elektromotors, ob der Kolben an der MAX-Hubposition der einen Seite angekommen ist oder nicht, umfassen.
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Der 2-3-Vorgang kann vorzugsweise das Erfassen in einem 2-3a-Vorgang einer ersten Position des Elektromotors, der sich über einen aktuellen Zeitabschnitt gedreht hat, und einer zweiten Position des Elektromotors, der sich über einen vorhergehenden Zeitabschnitt gedreht hat, um einen Unterschied zwischen der ersten Position und der zweiten Position mit einem vorab festgelegten Wert zu vergleichen, und das Feststellen in einem 2-3b-Vorgang, dass eine Rotation des Elektromotors stoppt, wenn der Unterschied zwischen der ersten Position und der zweiten Position kleiner als der vorab festgelegte Wert ist, umfassen.
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Der 2-3-Vorgang kann vorzugsweise des Weiteren das Anlegen in einem 2-3c-Vorgang von zusätzlich der vorab festgelegten elektrischen Energie an den Elektromotor in einem regelmäßigen Zeitabschnitt nach dem 2-3b-Vorgang, das Vergleichen in einem 2-3d-Vorgang einer Anzahl von Malen, wie oft die vorab festgelegte elektrische Energie zusätzlich angelegt wird, mit einer vorbestimmten Anzahl von Malen, und das Feststellen in einem 2-3 e-Vorgang, dass der Kolben an der MAX-Hubposition der einen Seite angekommen ist, wenn als das Vergleichsergebnis des 2-3 d-Vorgangs die Anzahl von Malen, wie oft die vorab festgelegte elektrische Energie zusätzlich angelegt wird, gleich groß wie oder größer als die vorbestimmte Anzahl von Malen ist, umfassen.
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Der vierte Vorgang kann vorzugsweise das Anlegen in einem 4-1-Vorgang der vorab festgelegten elektrischen Energie an den Elektromotor in einem vorbestimmten Zeitabschnitt, um den Kolben schrittweise in einer Richtung der anderen Seite zu bewegen, das Erfassen in einem 4-2-Vorgang einer Position des Elektromotors, der sich über den vorbestimmten Zeitabschnitt gedreht hat, und das Feststellen in einem 4-3-Vorgang auf der Grundlage der Position des Elektromotors, ob der Kolben an der MIN-Hubposition der anderen Seite angekommen ist oder nicht, umfassen.
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Der 4-3-Vorgang kann vorzugsweise das Erfassen in einem 4-3a-Vorgang einer dritten Position des Elektromotors, der sich über einen aktuellen Zeitabschnitt gedreht hat, und einer vierten Position des Elektromotors, der sich über einen vorhergehenden Zeitabschnitt gedreht hat, um einen Unterschied zwischen der dritten Position und der vierten Position mit einem vorab festgelegten Wert zu vergleichen, und das Feststellen in einem 4-3b-Vorgang, dass eine Rotation des Elektromotors stoppt, wenn der Unterschied zwischen der dritten Position und der vierten Position kleiner als der vorab festgelegte Wert ist, umfassen.
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Der 4-3-Vorgang kann vorzugsweise des Weiteren das Anlegen in einem 4-3c- Vorgang von zusätzlich der vorab festgelegten elektrischen Energie an den Elektromotor in einem regelmäßigen Zeitabschnitt nach dem 4-3b-Vorgang, das Vergleichen in einem 4-3 d-Vorgang einer Anzahl von Malen, wie oft die vorab festgelegte elektrische Energie zusätzlich angelegt wird, mit einer vorbestimmten Anzahl von Malen und das Feststellen in einem 4-3 e-Vorgang, dass der Kolben an der MIN-Hubposition der anderen Seite angekommen ist, wenn als das Vergleichsergebnis des 4-3 d-Vorgangs die Anzahl von Malen, wie oft die vorab festgelegte elektrische Energie zusätzlich angelegt wird, gleich groß wie oder größer als die vorbestimmte Anzahl von Malen ist, umfassen.
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Der fünfte Vorgang kann vorzugsweise einen Unterschied zwischen der ungefähren MIN-Hubposition der anderen Seite des Kolbens und der MIN-Hubposition davon mit einem vorab festgelegten Wert E vergleichen.
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Der sechste Vorgang kann vorzugsweise feststellen, dass die Pumpe normal ist, wenn der Unterschied zwischen der ungefähren MIN-Hubposition der anderen Seite des Kolbens und MIN-Hubposition davon kleiner als der vorab festgelegte Wert E ist.
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Wenn in dem sechsten Vorgang festgestellt wird, dass die Pumpe normal ist, dann kann des Weiteren vorzugsweise das Antreiben des Elektromotors in der Richtung der einen Seite, um den Kolben zu der neutralen Position zu bewegen, in einem siebten Vorgang enthalten sein.
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Der siebte Vorgang kann vorzugsweise das Anlegen in einem 7-1-Vorgang der vorab festgelegten elektrischen Energie an den Elektromotor in einem regelmäßigen Zeitabschnitt, um den Kolben schrittweise zu bewegen, das Vergleichen in einem 7-2-Vorgang einer Position des Elektromotors mit der Zielposition davon, und das Stoppen in einem 7-3-Vorgang des Anlegens der vorab festgelegten elektrischen Energie, wenn ein Unterschied zwischen der Position des Elektromotors und der Zielposition davon kleiner als ein vorab festgelegter Wert ist, umfassen.
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Das Verfahren zum Festlegen eines Nullpunkts der bidirektionalen Linearpumpe für das aktive Aufhängungssystem in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Effektivität bereitstellen, die in der Lage ist, effektiv die aktive Aufhängungsvorrichtung für Fahrzeuge zu steuern und zu regeln, indem es einen Nullpunkt der bidirektionalen Linearpumpe unter Berücksichtigung aller von der MAX-Hubposition von einer Seite des Kolbens, der in der bidirektionalen Linearpumpe enthalten ist, und der MIN-Hubposition der anderen Seite davon festlegt und indem es auch aktiv einen Ausfallzustand erfasst, während es den Nullpunkt festlegt, wenn eine Störung auftritt.
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Die Effektivität der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebene Effektivität beschränkt, und eine andere Effektivität, die oben nicht erwähnt ist, wird von den Fachleuten auf dem Gebiet aus der folgenden Beschreibung klar erkannt werden.
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Figurenliste
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Die oben genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden den Fachleuten auf dem Gebiet durch das ausführliche Beschreiben von exemplarischen Ausführungsformen davon unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen offensichtlicher werden, wobei in den Zeichnungen:
- 1 ein Schaltbild ist, das ein Beispiel einer aktiven Aufhängungsvorrichtung für Fahrzeuge veranschaulicht, bei der ein Verfahren zum Festlegen eines Nullpunkts einer bidirektionalen Linearpumpe in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet wird;
- 2 und 3 Diagramme sind, die ein Beispiel der bidirektionalen Linearpumpe in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen;
- 4 ein Ablaufdiagramm ist, das in einer Zeitreihe das Verfahren zum Festlegen eines Nullpunkts einer bidirektionalen Linearpumpe in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; und
- 5 bis 7 unterteilte Ablaufdiagramme von einigen Vorgängen von 4 sind.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON EXEMPLARISCHEN
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AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es werden bevorzugte Ausführungsformen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, und die gleichen Bezugszeichen werden den gleichen oder ähnlichen Komponenten ungeachtet von Bezugszeichen gegeben, und eine wiederholende Beschreibung davon wird weggelassen werden.
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In der folgenden Beschreibung der vorliegenden Offenbarung wird dann, wenn festgestellt wird, dass eine ausführliche Beschreibung von bekannten Techniken die Interpretation von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verschleiern würde, auch die ausführliche Beschreibung davon weggelassen werden. Darüber hinaus sollte angemerkt werden, dass die beigefügten Zeichnungen nicht in einem den Erfindungsgedanken der vorliegenden Offenbarung beschränkenden Sinne verstanden werden sollen, sondern für eine leichtere Erläuterung derselben dienen sollen.
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Im Folgenden wird vor dem Beschreiben eines Verfahrens zum Festlegen eines Nullpunkts einer bidirektionalen Linearpumpe für eine aktive Aufhängungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine aktive Aufhängungsvorrichtung für Fahrzeuge unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben werden. 1 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel einer aktiven Aufhängungsvorrichtung für Fahrzeuge veranschaulicht, bei der ein Verfahren zum Festlegen eines Nullpunkts einer bidirektionalen Linearpumpe in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet wird, und 2 und 3 sind Diagramme, die ein Beispiel der bidirektionalen Linearpumpe in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen.
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Wie in 1 gezeigt ist, kann eine aktive Aufhängungsvorrichtung für Fahrzeuge in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung im Allgemeinen eine Pumpe 100, einen Aktor 200, einen Pfad, Ventile 450 und 460 und ein Fluidreservoir 500 aufweisen,
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Die Pumpe 100 ist eine Konfiguration zum Erzeugen eines Hydraulikdrucks in einem Fluid, das in der aktiven Aufhängungsvorrichtung für Fahrzeuge verwendet wird, und sie dient dazu, eine Bewegung des Fluids im Innern dieser Vorrichtung einzustellen bzw. zu regeln, und insbesondere wird sie unter Verwendung eines Elektromotors 110 angetrieben. Typischerweise ist eine Pumpe einer aktiven Aufhängungsvorrichtung für Fahrzeuge eine Hydraulikpumpe und sie ist mit einem Motor (Verbrennungsmotor) verbunden, um konstant angetrieben zu werden, so dass es ein Problem dahingehend gibt, dass ein unnötiger Druck erzeugt wird. Andererseits kann dann, wenn eine Struktur verwendet wird, in der die Pumpe 100 von dem Elektromotor 110 angetrieben wird, wie in der aktiven Aufhängungsvorrichtung für Fahrzeuge in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, ein elektronisches Steuergerät (ECU) ein Signal an den Elektromotor 110 je nach Bedarf senden, um die Pumpe 100 selektiv anzutreiben, so dass eine Effektivität einer Einsparung einer (Verbrennungs-) Motorleistung und einer Kraftstoffeffizienz-Verbesserung erwartet werden kann.
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Wie in 1 gezeigt ist, kann der Aktor 200 das Fluid empfangen, das von der Pumpe 100 zugeführt wird, und er kann in erste, zweite, dritte und vierte Aktoren 210, 220, 230 und 240 eingeteilt sein, die jeweils einem linken Vorderrad, einem linken Hinterrad, einem rechten Vorderrad und einem rechten Hinterrad eines Fahrzeugs zugeordnet sind. Die Aktoren 210, 220, 230 und 240 sind jeweils mit Schraubenfedern 211, 221, 231 und 241 und Dämpfern 212, 222, 232 und 242 verbunden, und insbesondere dienen sie dazu, Verschiebungen der Schraubenfedern 211, 221, 231 und 241 zu kompensieren.
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Insbesondere kann die Pumpe 100 dafür konfiguriert sein, das Fluid gleichzeitig zu dem ersten Aktor 210 und dem zweiten Aktor 220 oder zu dem dritten Aktor 230 und dem vierten Aktor 240 auf der Grundlage eines Antreibens des Elektromotors 110 zuzuführen. Mit anderen Worten, wie in 1 gezeigt ist, ist es durch ein Antreiben der einzelnen Pumpe 100 möglich, gleichzeitig Fluid zu Aktoren zuzuführen, die vorderen und hinteren Seiten von linken Rädern eines Fahrzeugs zugeordnet sind, oder zu Aktoren zuzuführen, die vorderen und hinteren Seiten von rechten Rädern davon zugeordnet sind.
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Der Pfad ist ein Kanal für die Bewegung des Fluids zwischen der Pumpe 100 und dem Aktor 200 oder dem Fluidreservoir 500. Wie in 1 gezeigt ist, kann ein Pfad, der zwischen der Pumpe 100 und dem ersten Aktor 210 gebildet ist, in einen 1-1-Pfad 311, der direkt mit der Pumpe 100 verbunden ist, und einen 1-2-Pfad 312 und einen 1-3-Pfad 313, die von dem 1-1-Pfad 311 abgezweigt sind, eingeteilt sein, wobei der 1-2-Pfad 312 ein Pfad ist, der mit dem ersten Aktor 210 verbunden ist, und der 1-3-Pfad 313 ein Pfad ist, der mit dem Fluidreservoir 500 verbunden ist. Jeder der Pfade, die ausgehend von der Pumpe 100 mit dem zweiten Aktor 220, dem dritten Aktor 230 und dem vierten Aktor 240 verbunden sind, können ebenfalls auf die gleiche Weise eingeteilt sein wie der Pfad, der zwischen der Pumpe 100 und dem ersten Aktor 210 gebildet ist, der in 1 gezeigt ist, und eine Beschreibung davon wird weggelassen werden.
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Ein Ventil ist an dem Pfad angeordnet und dient dazu, einen Fluss des Fluids zu regeln. Insbesondere wird in der aktiven Aufhängungsvorrichtung für Fahrzeuge in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Schaltventil anstelle eines Proportionalsteuerventils verwendet, und eine Betätigung eines solchen Schaltventils wird durch ein elektronisches Steuergerät gesteuert, so dass die Bewegung des Fluids selektiv gesteuert bzw. geregelt werden kann. Durch einen solchen Vorgang kann eine Effektivität dahingehend erwartet werden, dass eine Systemstruktur vereinfacht wird und Kosten reduziert werden.
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In der Zwischenzeit dient das Fluidreservoir 500 dann, wenn eine Strömungsrate des Fluids im Innern der aktiven Aufhängungsvorrichtung für Fahrzeuge in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übermäßig groß ist, dazu, das übermäßige Fluid aufzunehmen und zu speichern, und sonst dient es dann, wenn die Aktoren 200 eine Zufuhr einer größeren Strömungsrate des Fluids benötigen, dazu, das Fluid zu jedem von den Aktoren 200 oder zu der Pumpe 100 zuzuführen.
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Insbesondere kann die Pumpe 100 mit einer einzigen Kammer und einem einzigen Kolben versehen sein, und sie kann auch, wie in 2 und 3 gezeigt ist, mit zwei Zylindern und zwei Kolben versehen sein, so dass eine Pumpe mit einer Doppelzylinderstruktur, die in der Lage ist, die Vielzahl von Aktoren 200 zu steuern, verwendet werden kann, ohne dass eine Elektromotorleistung erhöht wird. Im Folgenden wird die vorliegende Offenbarung auf der Grundlage einer Pumpe mit einer Doppelzylinderstruktur beschrieben werden.
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Wie in 2 und 3 gezeigt ist, stützen in der bidirektionalen Linearpumpe in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein erster Zahnstangenstab 151 und ein zweiter Zahnstangenstab 152, auf denen jeweils eine Nut mit einer Sägezahnform auf einer Seite gebildet ist, jeweils einen ersten Kolben 141 und einen zweiten Kolben 142 ab, und ein Ritzel 160 ist so angeordnet, dass es mit der Nut in Eingriff steht, die auf einer Seite von jedem von dem ersten Zahnstangenstab 151 und dem zweiten Zahnstangenstab 152 gebildet ist. Das Ritzel 160 ist mit dem Elektromotor 110 verbunden, und wenn das Ritzel 160 durch den Elektromotor 110 gedreht wird, werden der erste Zahnstangenstab 151 und der zweite Zahnstangenstab 152 in entgegengesetzte Richtungen zueinander bewegt, wie in 3 gezeigt ist. Schließlich werden der erste Kolben 141 und der zweite Kolben 142 in entgegengesetzte Richtungen zueinander durch die Bewegung des ersten Zahnstangenstabs 151 und des zweiten Zahnstangenstabs 152 bewegt.
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Mit einer solchen Doppelzylinder-Pumpenstruktur kann die einzelne Pumpe 100 das Fluid gleichzeitig zu der Vielzahl von Aktoren 200 zuführen. Im Allgemeinen sollte, um eine Vielzahl von Aktoren durch eine einzige Pumpe steuern zu können, die Kapazität der einzelnen Pumpe erhöht werden, und es besteht eine Schwierigkeit bei der Erhöhung der Kapazität der einzelnen Pumpe aufgrund einer Beschränkung einer Elektromotorleistung. Andererseits gibt es in der Pumpe 100 mit der Doppelzylinderstruktur, die bei der aktiven Aufhängungsvorrichtung für Fahrzeuge in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet wird, einen Vorteil, der in der Lage ist, die Vielzahl von Aktoren 200 zu steuern, ohne eine Elektromotorleistung zu erhöhen.
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In der Zwischenzeit kann die Pumpe 100 der aktiven Aufhängungsvorrichtung für Fahrzeuge in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung vorzugsweise des Weiteren einen Stützbügel 170 aufweisen, der wenigstens einen von dem ersten Zahnstangenstab 151 und dem zweiten Zahnstangenstab 152 abstützt. Der Stützbügel 170 ist eine Konfiguration, die zur Verhinderung eines Spalts zwischen dem ersten Zahnstangenstab 151 oder dem zweiten Zahnstangenstab 152 und dem Ritzel 160 verwendet wird, so dass es eine Effektivität gibt, die in der Lage ist, eine Fehlbedienung aufgrund eines Abriebs der Nut, die an jedem von dem ersten Zahnstangenstab 151 und dem zweiten Zahnstangenstab 152 gebildet ist, oder aufgrund der Form des Ritzels 160, die der Nut entspricht, sowie ein Klappergeräusch, das durch eine Bildung des Spalts verursacht wird, zu verhindern.
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Auf der Grundlage der obigen Beschreibung in Bezug auf die aktive Aufhängungsvorrichtung für Fahrzeuge und die Pumpe, die darin verwendet wird, wird unten ein Verfahren zum Festlegen eines Nullpunkts einer bidirektionalen Linearpumpe für die aktive Aufhängungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf 4 bis 7 beschrieben werden. 4 ist ein Ablaufdiagramm, das in einer Zeitreihe ein Verfahren zum Festlegen eines Nullpunkts einer bidirektionalen Linearpumpe in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht, und 5 bis 7 sind unterteilte Ablaufdiagramme von einigen Vorgängen von 4.
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Das Verfahren zum Festlegen eines Nullpunkts einer bidirektionalen Linearpumpe für die aktive Aufhängungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren zum Festlegen eines Nullpunkts der bidirektionalen Linearpumpe 100 für die aktive Aufhängungsvorrichtung, welche ein Fluid zu dem Aktor 200 zuführt, der mit der Schraubenfeder verbunden ist, die mit einem Rad eines Fahrzeugs gekoppelt ist, und wie in 4 gezeigt ist, umfasst das Verfahren grob gesagt einen ersten Vorgang S100, der einen Hub eines Aktors aufrecht erhält, einen zweiten Vorgang S200, der den Kolben 141 zu einer MAX-Hubposition von einer Seite davon bewegt, einen dritten Vorgang S300, der eine ungefähre MIN-Hubposition der anderen Seite des Kolbens 141 berechnet, einen vierten Vorgang S400, der den Kolben 141 zu der MIN-Hubposition der anderen Seite davon bewegt, einen fünften Vorgang S500, der die ungefähre MIN-Hubposition der anderen Seite des Kolbens 141 mit der MIN-Hubposition der anderen Seite davon vergleicht, einen sechsten Vorgang S600, der feststellt, ob die Pumpe 100 normal ist oder nicht, und eine neutrale Position des Kolbens 141 berechnet, und einen siebten Vorgang S700, der den Kolben 141 zu der neutralen Position bewegt.
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Der erste Vorgang S100 ist ein Vorgang, in dem ein elektronisches Steuergerät (ECU) wenigstens eines von einem ersten Ventil 450, das zwischen dem Aktor 200 und der Pumpe 100 angeordnet ist, und einem zweiten Ventil 460, das zwischen der Pumpe 100 und dem Fluidreservoir 500 angeordnet ist, steuert. Insbesondere kann das ECU vorzugsweise das erste Ventil 450 so steuern, dass ein Fluss des Fluids zwischen dem Aktor 200 und der Pumpe 100 blockiert wird, und das zweite Ventil 460 so steuern, dass ein Fluss des Fluids zwischen der Pumpe 100 und dem Fluidreservoir 500 erlaubt wird. Durch einen solchen Vorgang kann dann, wenn der Kolben 141 zu einer neutralen Position bewegt wird, ein Hub des Aktors 200 nicht beeinträchtigt werden und es kann auch ein Bewegungspfad von 141 gewährleistet werden.
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Nach dem ersten Vorgang S100 wird der zweite Vorgang S200 durchgeführt, um den Kolben 141, der im Innern der Pumpe 100 angeordnet ist, zu einer MAX-Hubposition von einer Seite zu bewegen. Insbesondere kann der zweite Vorgang S200, wie in 5 gezeigt ist, einen 2-1-Vorgang S210 umfassen, der den Kolben 141 schrittweise in einer Richtung von einer Seite um einen Schritt eines vorbestimmten Erhöhungsbetrags durch das Zuführen einer vorab festgelegten elektrischen Energie zu dem Elektromotor 110 in einem regelmäßigen Zeitabschnitt bewegt, und infolgedessen kann eine abrupte Bewegung des Elektromotors 110 verhindert werden. Danach können ein 2-2-Vorgang S220, der eine Position des Elektromotors 110 erfasst, der sich über einen Zeitabschnitt gedreht hat, und ein 2-3-Vorgang S230 umfasst sein, der auf der Grundlage der erfassten Position des Elektromotors 110 feststellt, ob der Kolben 141 an der MAX-Hubposition von einer Seite angekommen ist oder nicht.
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Insbesondere umfasst der 2-3-Vorgang S230 einen 2-3a-Vorgang S231, der eine erste Position des Elektromotors 110, der sich über einen aktuellen Zeitabschnitt gedreht hat, und eine zweite Position des Elektromotors 110, der sich über einen vorhergehenden Zeitabschnitt gedreht hat, erfasst und einen Unterschied zwischen den ersten und zweiten Positionen mit einem vorab festgelegten Wert A vergleicht. Das heißt, wenn die elektrische Energie an den Elektromotor 110 in jedem Zeitabschnitt angelegt wird, wird der Kolben 141 schrittweise um einen Schritt eines konstanten Erhöhungsbetrags in der Richtung von einer Seite bewegt, so dass Positionen des Elektromotors 110 in dem aktuellen Zeitabschnitt und dem vorhergehenden Zeitabschnitt voneinander unterschiedlich sind. Schließlich dreht sich der Elektromotor 110 dann, wenn der Kolben 141 an der MAX-Hubposition von einer Seite angekommen ist, wie dies in 3 gezeigt ist, nicht mehr, selbst wenn die elektrische Energie daran angelegt wird, so dass der Unterschied zwischen den ersten und zweiten Position 0 wird oder 0 nahekommt. Deshalb wird nach dem 2-3a-Vorgang S231 dann, wenn der Unterschied zwischen den ersten und zweiten Positionen kleiner als der vorab festgelegte Wert A ist, ein 2-3b-Vorgang S232 durchgeführt, um festzustellen, dass eine Rotation des Elektromotors 110 stoppt. An diesem Punkt kann vorzugsweise der vorab festgelegte Wert A unter Berücksichtigung eines Trennungsstatus zwischen dem Ritzel 160 und den Zahnstangenstäben 151 und 152 bestimmt werden.
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Wenn die Rotation des Elektromotors 110 stoppt, wie in dem 2-3b-Vorgang S232 festgestellt wird, dann kann es möglich sein, festzustellen, dass der Kolben 141 an der MAX-Hubposition von einer Seite angekommen ist. Außerdem können unter Berücksichtigung dessen, dass der Elektromotor 110 vorübergehend aus Hardware- oder Software-Gründen in einem Zustand stoppen kann, in dem der Kolben 141 nicht an der MAX-Hubposition von einer Seite angekommen ist, vorzugsweise ein 2-3c-Vorgang S232, in dem die vorab festgelegte elektrische Energie zusätzlich zu dem Elektromotor 110 in einem regelmäßigen Zeitabschnitt nach dem 2-3b-Vorgang 232 zugeführt wird, und ein 2-3d-Vorgang S234 und ein 2-3e-Vorgang S235 durchgeführt werden, in denen eine Anzahl von Malen, wie oft die elektrische Energie zusätzlich angelegt wird, gezählt wird und dann, wenn die gezählte Anzahl von Malen mit einer vorbestimmten Anzahl von Malen B verglichen wird und größer als die vorbestimmte Anzahl von Malen B ist, das heißt, wenn festgestellt wird, dass keine Positionsdifferenz des Elektromotors 110 für eine vorbestimmte Zeit auftritt, festgestellt wird, dass der Kolben 141 an der MAX-Hubposition einer Seite angekommen ist.
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In der Zwischenzeit kann es möglich sein, einen Nullpunkt festzulegen, indem eine neutrale Position O des Kolbens 141 auf der Grundlage der MAX-Hubposition von einer Seite davon, die in dem zweiten Vorgang S200 berechnet worden ist, berechnet wird, und indem der Kolben 141 in einer Richtung der anderen Seite bewegt wird, um den Kolben 141 zu der neutralen Position O zu bewegen. In einem solchen Fall kann es aber aufgrund eines Problems einer Hardware-Konfiguration, die einen Elektromotor, ein Getriebe oder ein Zahnrad, ein Ventil oder dergleichen aufweist und die in der aktiven Aufhängungsvorrichtung enthalten ist, dazu kommen, dass ein Problem erzeugt wird, wenn der Kolben 141 in einem Zustand festgesetzt wird, in dem der Kolben 141 nicht an der MAX-Hubposition angekommen ist. Insbesondere kann das ECU eine neutrale Position berechnen, die keine aktuelle neutrale Position ist, um ein Problem einer Fehlbedienung aufgrund einer fehlerhaften Mittelpunkteinstellung der aktiven Aufhängungsvorrichtung zu verursachen, und das ECU kann auch einen solchen Ausfallzustand nicht ermitteln, es sei denn, es würde hier ein separater Hubsensor verwendet. Deshalb wird in dem Verfahren zum Festlegen eines Nullpunkts einer bidirektionalen Linearpumpe für die aktive Aufhängungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung nach dem zweiten Vorgang S200, der den Kolben 141 zu der MAX-Hubposition von einer Seite davon bewegt, der dritte Vorgang S300, der eine ungefähre MIN-Hubposition der anderen Seite des Kolbens 141 berechnet, der vierte Vorgang S400, der den Kolben 141 zu der MIN-Hubposition der anderen Seite davon bewegt, und der fünfte Vorgang S500 durchgeführt, der die ungefähre MIN-Hubposition der anderen Seite, die in dem dritten Vorgang S300 berechnet worden ist, mit der MIN-Hubposition der anderen Seite vergleicht, die in dem vierten Vorgang S400 berechnet worden ist. Durch solche Vorgänge kann das Erfassen, ob der Kolben 141 festgesetzt bzw. fix ist oder nicht, möglich sein, und der dritte Vorgang S300 bis zu dem fünften Vorgang S500 werden unten ausführlich beschrieben werden.
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Wie oben beschrieben worden ist, wird in einem Zustand, in dem sich der Kolben 141 in der MAX-Hubposition von einer Seite in dem zweiten Vorgang S200 befindet, der dritte Vorgang S300 durchgeführt, um die ungefähre MIN-Hubposition der anderen Seite des Kolbens 141 zu berechnen. Eine solche ungefähre MIN-Hubposition der anderen Seite des Kolbens 141 kann auf der Grundlage einer Länge einer Kammer, die den Kolben 141 aufnimmt, das heißt, einer für eine Hin- und Herbewegung zur Verfügung stehenden Distanz davon, und auch auf der Grundlage eines konstanten Werts, der aus einem Experiment, einer Messung oder dergleichen abgeleitet ist, berechnet werden.
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Nach dem dritten Vorgang S300 wird der vierte Vorgang S400 durchgeführt, um den Kolben 141, der sich in der MAX-Hubposition von einer Seite davon befindet, zu der MIN-Hubposition der anderen Seite davon zu bewegen. Der vierte Vorgang S400, wie er ausführlich in 6 gezeigt ist, kann einen 4-1-Vorgang S410 umfassen, der den Kolben 141 schrittweise in der Richtung der anderen Seite davon um einen Schritt eines konstanten Erhöhungsbetrags bewegt, indem er die vorab festgelegte elektrische Energie an den Elektromotor 110 in einem regelmäßigen Zeitabschnitt anlegt, und infolgedessen kann eine abrupte Bewegung des Elektromotors 110 verhindert werden. Danach können ein 4-2-Vorgang S420, der eine Position des Elektromotors 110 erfasst, der sich über den Zeitabschnitt gedreht hat, und ein 4-3-Vorgang S430 umfasst sein, der auf der Grundlage der erfassten Position des Elektromotors 110 feststellt, ob der Kolben 141 an der MIN-Hubposition der anderen Seite davon angekommen ist oder nicht.
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Insbesondere umfasst der 4-3-Vorgang S430 einen 4-3a-Vorgang S431, der eine dritte Position des Elektromotors 110, der sich über einen aktuellen Zeitabschnitt gedreht hat, und eine vierte Position des Elektromotors 110 erfasst, der sich über einen vorhergehenden Zeitabschnitt gedreht hat, um einen Unterschied zwischen den dritten und vierten Positionen mit einem vorab festgelegten Wert C zu vergleichen. Das heißt, wenn die vorab festgelegte elektrische Energie an den Elektromotor 110 in jedem Zeitabschnitt angelegt wird, wird der Kolben 141 schrittweise um einen Schritt eines konstanten Erhöhungsbetrags in der Richtung der anderen Seite bewegt, so dass sich Positionen des Elektromotors 110 in dem aktuellen Zeitabschnitt und dem vorhergehenden Zeitabschnitt voneinander unterscheiden. Schließlich dreht sich der Elektromotor 110 dann, wenn der Kolben 141 an der MIN-Hubposition der anderen Seite angekommen ist, nicht mehr weiter, selbst wenn die vorab festgelegte elektrische Energie daran angelegt wird, so dass der Unterschied zwischen den dritten und vierten Positionen 0 wird oder 0 nahekommt. Deshalb wird nach dem 4-3a- Vorgang S431 dann, wenn der Unterschied zwischen den dritten und vierten Positionen kleiner als der vorab festgelegte Wert C ist, ein 4-3b-Vorgang S432 durchgeführt, um festzustellen, dass eine Rotation des Elektromotors 110 stoppt. An diesem Punkt kann vorzugsweise der vorab festgelegte Wert C unter Berücksichtigung eines Trennungsstatus zwischen dem Ritzel 160 und den Zahnstangenstäben 151 und 152 bestimmt werden.
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Wenn die Rotation des Elektromotors 110 stoppt, wie in dem 4-3b-Vorgang S432 festgestellt wurde, dann kann es möglich sein, festzustellen, dass der Kolben 141 an der MIN-Hubposition der anderen Seite davon angekommen ist. Außerdem können, indem berücksichtigt wird, dass der Elektromotor 110 vorübergehend bedingt durch einen Hardware- oder Software-Grund in einem Zustand stoppen kann, in dem der Kolben 141 nicht an der MIN-Hubposition der anderen Seite davon angekommen ist, vorzugsweise ein 4-3c-Vorgang S433, der die vorab festgelegte elektrische Energie zusätzlich in einem regelmäßigen Zeitabschnitt nach dem 4-3b-Vorgang 432 anlegt, und ein 4-3d-Vorgang S434 und ein 4-3e-Vorgang S435 durchgeführt werden, in denen eine Anzahl von Malen, wie oft die elektrische Energie zusätzlich angelegt wird, gezählt wird, und wenn die gezählte Anzahl von Malen mit einer vorbestimmten Anzahl von Malen D verglichen wird und größer als die vorbestimmte Anzahl von Malen D ist, das heißt, wenn festgestellt wird, dass keine Positionsdifferenz des Elektromotors 110 für eine vorbestimmte Zeit auftritt, dann wird festgestellt, dass der Kolben 141 an der MIN-Hubposition der anderen Seite davon angekommen ist.
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Nachdem der vierte Vorgang S400 durchgeführt worden ist, wird der fünfte Vorgang S500 durchgeführt, um die ungefähre MIN-Hubposition der anderen Seite, die in dem dritten Vorgang S300 berechnet worden ist, mit der MIN-Hubposition der anderen Seite zu vergleichen, die in dem vierten Vorgang S400 berechnet worden ist.
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Auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses in dem fünften Vorgang S500 wird der sechste Vorgang S600 durchgeführt, um festzustellen, ob die Pumpe 100 normal ist oder nicht. Insbesondere dann, wenn der Unterschied zwischen der ungefähren MIN-Hubposition der anderen Seite des Kolbens 141 und der MIN-Hubposition davon größer als ein vorab festgelegter Wert E ist, wird festgestellt, dass die Pumpe 100 so festgesetzt ist, dass dies unnormal ist, wodurch ein Benutzer über das Feststellungsergebnis informiert wird oder eine Handlung unternommen wird, um das aktive Aufhängungssystem und dergleichen zu deaktivieren. Andererseits wird dann, wenn der Unterschied zwischen der ungefähren MIN-Hubposition der anderen Seite des Kolbens 141 und der MIN-Hubposition davon kleiner als der vorab festgelegte Wert E ist, festgestellt, dass die Pumpe 100 normal ist, und gleichzeitig wird eine neutrale Position des Kolbens 141 oder eine Zielposition des Elektromotors 110, die der neutralen Position des Kolbens 141 entspricht, berechnet. Eine solche neutrale Position des Kolbens 141 oder eine solche Zielposition des Elektromotors 110 kann durch eine Berechnung oder ein Experiment auf der Grundlage von wenigstens einer von der MAX-Hubposition von einer Seite des Kolbens 141 und der MIN-Hubposition der anderen Seite davon berechnet werden.
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Der siebte Vorgang S700 wird durchgeführt, um den Kolben 141 in der Richtung von einer Seite davon zu bewegen, wodurch der Kolben 141 zu der neutralen Position auf der Grundlage der berechneten neutralen Position des Kolbens 141 oder der berechneten Zielposition des Elektromotors 110 bewegt wird. Wenn man einen solchen siebten Vorgang S700 im Detail unter Bezugnahme auf 7 betrachtet, wird ein 7-1-Vorgang S710 durchgeführt, um die vorab festgelegte elektrische Energie an den Elektromotor 110 in einem regelmäßigen Zeitabschnitt anzulegen, um den Kolben 141 schrittweise in der Richtung von einer Seite davon zu bewegen, und wird ein 7-2-Vorgang S720 durchgeführt, um einen Unterschied zwischen einer aktuellen Position des Elektromotors 110 und der berechneten Zielposition davon mit einem vorab festgelegten Wert F zu vergleichen. Danach wird dann, wenn der Unterschied zwischen der aktuellen Position des Elektromotors 110 und der berechneten Zielposition davon kleiner als der vorab festgelegte Wert F ist, ein 7-3-Vorgang S730 durchgeführt, um das Anlegen der vorab festgelegten elektrischen Energie zu stoppen, so dass ein Festlegen eines Nullpunkts des Kolbens 141 vollendet ist.
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In der Zwischenzeit können, wenn man in Betracht zieht, dass der erste Vorgang S100 bis zu dem siebten Vorgang S700, die oben beschrieben worden sind, vorbereitende Vorgänge für das effektive Durchführen einer Hauptlogik sind, diese Vorgänge vorzugsweise durchgeführt werden, nachdem ein Zündsignal des ECU eingeschaltet ist oder bevor eine Hauptlogik für eine Antiwankregelung bzw. Querstabilisierungsregelung begonnen wird.
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Obwohl die Ausführungsformen und die beigefügten Zeichnungen unter Bezugnahme auf eine Anzahl von veranschaulichenden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben worden sind, sollte es klar sein, dass zahlreiche andere Modifikationen und Ausführungsformen von den Fachleuten auf dem Gebiet ausgedacht werden können, die in den Erfindungsgedanken und den Schutzumfang der Prinzipien der vorliegenden Offenbarung fallen werden. Die hier offenbarten Ausführungsformen sollen daher nicht als das technische Konzept der vorliegenden Erfindung beschränkend ausgelegt werden, sondern sie dienen lediglich der Erläuterung davon, und der Bereich des technischen Konzepts ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung sollte anhand der angehängten Ansprüche zusammen mit dem vollen Bereich an Äquivalenten, zu denen solche Ansprüche berechtigt sind, interpretiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100:
- Pumpe
- 110:
- Elektromotor
- 141, 142:
- Kolben
- 200:
- Aktor
- 450:
- Erstes Ventil
- 460:
- Zweites Ventil
- 500:
- Fluidreservoir
