DE112019004783T5

DE112019004783T5 - Federungssteuereinrichtung

Info

Publication number: DE112019004783T5
Application number: DE112019004783.3T
Authority: DE
Inventors: Ryusuke Hirao; Nobuyuki Ichimaru
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2018-09-25
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2021-09-09
Also published as: WO2020066624A1; US11358432B2; KR102511812B1; JP7058340B2; JPWO2020066624A1; KR20210040132A; US20220032720A1; CN112969601B; CN112969601A

Abstract

Bereitgestellt wird eine Federungssteuereinrichtung, die eine Fahrzeugverhaltens-Detektionseinheit (Beschleunigungssensoren), einen elektro-rheologischen Dämpfer, der zwischen einer Fahrzeugkarosserie 1 und jedem Rad 2 vorgesehen ist, und eine Steuerung, die konfiguriert ist, Steuerung so auszuführen, dass eine Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers 6 basierend auf einem durch Fahrzeugverhaltens-Detektionseinheit erhaltenen Detektionsergebnis justiert wird, beinhaltet. Die Steuerung beinhaltet eine Zellspannungswert-Einstelleinheit (Dämpfungskraftbefehls-Recheneinheit), die konfiguriert ist, einen Zielspannungswert zu ermitteln, der an ein Elektrodenrohr anzulegen ist, basierend auf einem durch die Fahrzeugverhaltens-Detektionseinheit ermittelten Detektionsergebnis, eine Temperaturschätzeinheit, die konfiguriert ist, die Temperatur von ERF zu detektieren oder zu schätzen und eine die Spannungswert-Korrektureinheit (Ausgabe-Beschränkungseinheit), die konfiguriert ist, den Zielspannungswert so zu ändern, dass eine Kolbengeschwindigkeit V basierend auf einem durch die Temperaturschätzeinheit ermittelten Wert justiert wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Federungssteuereinrichtung, die in einem Fahrzeug, beispielsweise eines vierrädrigen Fahrzeug, zu installieren ist.
HINTERGRUND
In einem durch ein vierrädriges Fahrzeug repräsentierten Fahrzeug ist ein Stoßdämpfer (Dämpfer) zwischen einer Fahrzeugkarosserie-(Federungs-)-Seite und jeder Rad-(Nichtfederungs)-Seite des Fahrzeugs vorgesehen. Von den Stoßdämpfern dieses Typs ist in elektrorheologischer Dämpfer bekannt gewesen, der rheologisches Fluid als Arbeitsfluid verwendet, das in einem Zylinder abgedichtet enthalten ist, und konfiguriert ist, ein elektrisches Feld, das an das elektrorheologische Fluid anzulegen ist, zu steigern oder zu senken, um dadurch die erzeugte Dämpfungskraft variabel zu justieren (siehe Patentliteratur 1 und Patentliteratur 2).
ZITATELISTE
PATENTLITERATUR

PTL 1: JP 10-2368 A
PTL 2: JP 10-119529 A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Übrigens weist durch das elektrolytische Fluid repräsentiertes Funktionsfluid Charakteristika auf, die Viskosität beinhalten, die sich stark unter dem Einfluss einer Umgebungstemperatur ändert. Beispielsweise zeigt das Funktionsfluid in einem Niedrigtemperaturzustand übermäßig hohe Viskosität und die Justierung der Dämpfungskraft ist somit schwierig. Darüber hinaus zeigt das Funktionsfluid bei hoher Temperatur nicht nur übermäßige Viskosität, sondern es tritt auch zusätzlich das Problem von Überhitzung auf, die durch den Temperaturanstieg verursacht wird.
PROBLEMLÖSUNG
Die vorliegende Erfindung hat als Aufgabe die Bereitstellung einer Federungssteuereinrichtung, die konfiguriert ist, Funktionsfluid so zu steuern, dass das Funktionsfluid eine angemessene Temperatur aufweist, wodurch es in der Lage ist, ein Absinken der Leistungsfähigkeit zu unterdrücken, und Überhitzung zu unterdrücken.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Federungssteuereinrichtung bereitgestellt, die beinhaltet: eine Fahrzeugverhaltens-Detektionseinheit, die konfiguriert, ist ein Verhalten eines Fahrzeugs zu detektieren; einen Dämpfungskraft-justierbaren Stoßdämpfer, der zwischen zwei Bauteilen des Fahrzeugs vorgesehen ist, wobei die zwei Bauteile konfiguriert sind, sich relativ zueinander zu bewegen; und eine Steuerung, die konfiguriert ist, ein Steuern so auszuüben, dass eine Dämpfungskraft des Dämpfungskraft-justierbaren Stoßdämpfers basierend auf einem Detektionsergebnis justiert wird, welches durch die Fahrzeugverhaltens-Detektionseinheit ermittelt wird, wobei der Dämpfungskraft-justierbare Stoßdämpfer beinhaltet: einen Zylinder, der Funktionsfluid mit einer Fluideigenschaft, die sich durch ein elektrisches Feld oder ein Magnetfeld zu ändern hat, abgedichtet enthält; einen Kolben, der in den Zeile eingeführt ist und gleitbar ist; ein Kolbenstab, der mit dem Kolben gekoppelt ist und sich nach außerhalb des Zylinders erstreckt; und eine Elektrode, die in einem Bereich vorgesehen ist, in welchem ein Fluss des Funktionsfluids durch das Gleiten des Kolbens im Zylinder erzeugt wird, und konfiguriert ist, das elektrische Feld oder das Magnetfeld an das Funktionsfluid anzulegen, und wobei die Steuerung beinhaltet: eine Zielspannungswert-Einstelleinheit, die konfiguriert ist, einen Zielspannungswert, der an die Elektrode anzulegen ist, basierend auf den durch die Fahrzeugverhaltens-Detektionseinheit ermittelnde Detektionsergebnis zu ermitteln; eine TemperaturSchätzeinheit, die konfiguriert ist, Temperatur des Funktionsfluids zu detektieren oder zu schätzen; und eine Zielspannungs-Korrektureinheit, die konfiguriert ist, den Zielspannungswert so zu ändern, dass eine Kolbengeschwindigkeit justiert wird, basierend auf einem durch die Temperaturschätzeinheit ermittelten Wert.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Funktionsfluid so zu steuern, dass das Funktionsfluid eine angemessene Temperatur aufweist, wodurch es in der Lage ist, einen Abfall bei der Leistungsfähigkeit des dämpfungskraft-justierbaren Stoßdämpfers zu unterdrücken und Überhitzen zu unterdrücken.
Figurenliste

1 ist ein Steuerblockdiagramm zum Illustrieren einer Gesamtkonfiguration einer Federungssteuereinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Längsschnittansicht zum spezifischen Illustrieren eines elektro-rheologischen Dämpfers von 1.
3 ist ein Steuerblockdiagramm zum spezifischen Illustrieren einer Temperaturschätzeinheit von 1.
4 ist ein charakteristischer Liniengraph zum Zeigen eines Rechenkennfelds für Korrelationskoeffizienten in einer Temperatur-Korrektureinheit von 3.
5 ist ein Flussdiagramm zum Illustrieren von Steuerverarbeitung durch eine Temperaturmessungs-Steuereinheit von 1.
6 ist ein Charakteristik-Liniengraph zum Zeigen von Charakteristika eines niedrigsten Spannungsbefehl-Grenzwerts und eines höchsten Spannungsbefehl-Grenzwerts zum Begrenzen der Ausgabe gemäß einer Dämpfertemperatur in einer Ausgabelimitiereinheit von 1.
7 ist ein Charakteristik-Liniengraph zum Zeigen einer Beziehung zwischen einer Dämpfungskraft und einem Spannungsbefehlswert in Bezug auf die Dämpfertemperatur.
8 ist ein Steuerblockdiagramm zum Illustrieren einer Temperaturschätzeinheit in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist ein Steuerblockdiagramm zum Illustrieren einer Anfangswert-Recheneinheit, die konfiguriert ist, einen Dämpfertemperatur-Anfangswert von 8 zu berechnen.
10 ist ein Steuerblockdiagramm zum Illustrieren einer Temperaturschätzeinheit in einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 ist ein Steuerblockdiagramm zum Illustrieren einer maximalen Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzungs-Verarbeitung in einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12 ist ein Steuerblockdiagramm zum Illustrieren einer Gesamtkonfiguration einer Federungs-Steuereinrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
13 ist ein Charakteristik-Liniengraph zum Zeigen einer Beziehung zwischen einer Vibrationsfrequenz und einer Dämpfer-Wärmeerzeugungsmenge zu einer Zeit, wenn ein auf den elektro-rheologischen Dämpfer gerichteter Steuerbefehlswert von dem Steuerbefehlswert für eine weiche Charakteristik zu dem Steuerbefehlswert für eine harte Charakteristik gewechselt wird.
14 ist ein Charakteristik-Liniendiagramm zum Zeigen einer Beziehung zwischen der Vibrationsfrequenz und der Dämpfer-Wärmeerzeugungsmenge zu einer Zeit, wenn eine Straßenoberflächen-Amplitude gegenüber der Straßenoberflächen-Amplitude von 13 vergrößert ist.
15 ist ein Charakteristik-Liniendiagramm zum Zeigen einer Beziehung zwischen der Vibrationsfrequenz und der Dämpfer-Wärmeerzeugungsmenge zum Zeitpunkt, wenn die Straßenoberflächen-Amplitude gegenüber der Straßenoberflächen-Amplitude von 14 vergrößert ist.
16 ist ein Charakteristik-Liniendiagramm zum Zeigen einer Beziehung zwischen der Vibrationsfrequenz und der Dämpfer-Wärmeerzeugungsmenge zu dem Zeitpunkt, wenn die Straßenoberflächen-Amplitude gegenüber der Straßenoberflächen-Amplitude von 15 vergrößert ist.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen wird nunmehr eine Beschreibung einer Federungssteuereinrichtung gemäß jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben, während ein Fall exemplifiziert wird, in welchem diese Federungssteuereinrichtung an einem vierrädrigen Fahrzeug, das als ein Fahrzeug dient, montiert ist.
1 bis 7 sind alle eine Illustration einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 1 baut eine Fahrzeugkarosserie 1 eine Karosserie des vierrädrigen Fahrzeugs (Fahrzeug) auf. An einer Unterseite der Fahrzeugkarosserie 1 sind Räder 2, die das Fahrzeug zusammen mit der Fahrzeugkarosserie 1 aufbauen (beispielsweise linke und rechte Vorderräder und linke und rechte Hinterräder) vorgesehen. Die Räder 2 beinhalten alle einen Reifen 3 und der Reifen 3 dient als eine Feder, die konfiguriert ist, kleine Vertiefungen und Vorsprünge auf einer Straßenoberfläche zu absorbieren.
Eine Federungsvorrichtung 4 ist zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2 vorgesehen, welches zwei Bauteile dieses Fahrzeugs aufbauen, die konfiguriert sind, sich relativ zueinander zu bewegen. Die Federungsvorrichtung 4 ist aus einer Federungsfeder 5 (nachfolgend als „Feder 5“ bezeichnet), und einem Dämpfungskraft-justierbaren Stoßdämpfer (nachfolgend als „elektro-rheologischer Dämpfer 6“ bezeichnet) aufgebaut, der parallel zur Feder 5 zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2 vorgesehen ist, welche die zwei Bauteile bilden. In 1 wird ein Fall exemplifiziert, in welchem eine Federungsvorrichtung 4 zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2 vorgesehen ist. Jedoch sind beispielsweise insgesamt vier Federungsvorrichtungen 4 individuell und unabhängig zwischen den vier Rädern 2 und der Fahrzeugkarosserie 1 vorgesehen, und es wird in 1 nur eine der Federungsvorrichtungen 4 schematisch illustriert.
Ein Federungsbeschleunigungssensor 7, der auf Seite der Fahrzeugkarosserie 1 vorgesehen ist, wird an beispielsweise einer vorbestimmten Position der Fahrzeugkarosserie 1 nahe an dem elektro-rheologischen Dämpfer 6 montiert. Der Federungsbeschleunigungssensor 7 ist konfiguriert, eine Vibrationsbeschleunigung in einer Vertikalrichtung auf einer gefederten (das heißt Fahrzeugkarosserie 1) Seite zu detektieren und ein Detektionssignal davon an eine Steuerung 21 auszugeben. Derweil ist ein Nicht-Federungsbeschleunigungssensor 8 auf Seite des Rads 2 des Fahrzeugs vorgesehen. Der Nicht-Federungsbeschleunigungssensor 8 ist konfiguriert, eine Vibrationsbeschleunigung in Vertikalrichtung auf einer ungefederten (das heißt Rad 2) Seite, zu detektieren, und ein Detektionssignal davon (das heißt eine ungefederte Beschleunigung) an die Steuerung 21 auszugeben.
In dieser Konfiguration bilden der Federungsbeschleunigungssensor 7 und der Nicht-Federungsbeschleunigungssensor 8 eine Fahrzeugverhaltens-Detektionseinheit, die konfiguriert ist, ein Verhalten des Fahrzeugs zu detektieren. Die Fahrzeugverhaltens-Detektionseinheit ist nicht auf den Federungsbeschleunigungssensor 7 und den Nicht-Federungsbeschleunigungssensor 8 beschränkt, die nahe an dem elektro-rheologischen Dämpfer 6 bereitgestellt sind. Die Fahrzeugverhaltens-Detektionseinheit kann beispielsweise nur aus dem Federungsbeschleunigungssensor 7 aufgebaut sein oder kann durch einen (nicht gezeigten) Fahrzeughöhensensor aufgebaut sein. Weiter kann die Fahrzeugverhaltens-Detektionseinheit durch beispielsweise einen (nicht gezeigten) Radgeschwindigkeitssensor aufgebaut sein, welcher konfiguriert ist, eine Drehzahl des Rads 2 zu detektieren, oder kann durch eine Fahrzeugverhaltens-Detektionssensor aufgebaut sein, der ein anderer als die Beschleunigungssensoren 7 und 8 sind und der Fahrzeughöhensensor, und ist konfiguriert, ein Verhalten (Zustandsgröße) des Fahrzeugs zu detektieren. In diesem Fall kann beispielsweise eine Vertikalbewegung des Fahrzeugs durch Abschätzen der Vertikalbewegung jedes Rads 2 aus Information (Beschleunigung) des einen Federungsbeschleunigungssensors 7 und Information (Radgeschwindigkeit) des Radgeschwindigkeitssensors detektiert werden.
Ein Außenlufttemperatursensor 9, der konfiguriert ist, eine Umgebungstemperatur zu detektieren, ist an der Fahrzeugkarosserie 1 bereitgestellt. Der Außenlufttemperatursensor 9 illustriert beispielsweise eine Umgebungstemperatur der Fahrzeugkarosserie 1 und gibt ein Detektionssignal derselben an die Steuerung 21 aus. Wie in 3 illustriert, kann eine Temperaturschätzeinheit 28 der Steuerung 21 einen Temperaturzustand eines elektro-rheologischen Fluids basierend auf dem aus dem Außenlufttemperatursensor 9 ausgegebenen Detektionssignal abschätzen und berechnen, wie unten beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 2 wird nunmehr eine Beschreibung einer spezifischen Konfiguration des elektro-rheologischen Dämpfers 6 gegeben. Der elektro-rheologische Dämpfer 6 der Federungsvorrichtung 4 ist konfiguriert, eine Vertikalbewegung des Rads 2 abzuschwächen. Der elektrorheologische Dämpfer 6 verwendet das elektro-rheologische Fluid 10 als Arbeitsfluid (Funktionsfluid), das abgedichtet im Inneren enthalten ist, und arbeitet als ein dämpfungskraft-justierbarer Stoßdämpfer (semiaktiver Dämpfer).
Wie in 2 illustriert, beinhaltet der elektrorheologische Dämpfer 6 ein Innenrohr 11, Außenrohr 12, einen Kolben 13, eine Kolbenstange 14 und ein Elektrodenrohr 15. Das Innenrohr 11 und das Außenrohr 12 dienen als ein Zylinder, der abdichtend das elektro-rheologische Fluid (nachfolgend als „ERF 10“ bezeichnet) enthält. Der Kolben 13 wird in das Innenrohr 11 so eingeführt, dass er gleiten kann. Die Kolbenstange 14 ist mit dem Kolben 13 gekoppelt und erstreckt sich nach außerhalb des Innenrohrs 11 und des Außenrohrs 12. Das Elektrodenrohr 15 ist in einem Bereich vorgesehen, durch welchen das ERF 10 durch das Gleiten des Kolbens 13 im Innenrohr 11 fließt, und dient als eine Elektrode, die konfiguriert ist, ein elektrisches Feld an das ERF 10 anzulegen. Eine Hochspannung wird an das Elektrodenrohr 15 durch Vermitteln eines unten beschriebenen Elektrodenstifts 18A gemäß einem Spannungsbefehl angelegt.
In dem Dämpfer 6 ist eine ringförmige Reservoir-Kammer A zwischen dem Innenrohr 11 und dem Außenrohr 12 gebildet. In der Reservoir-Kammer A ist Gas abgedichtet zusammen mit dem Arbeitsfluid („ERF 10“) enthalten. Darüber hinaus ist das Innere des Innenrohrs 11 in zwei Kammern (nämlich eine Bodenseiten-Ölkammer B und eine Stangenseiten-Ölkammer C) des Kolbens 13 partitioniert. Eine ringförmige Elektrodenpassage 16 ist zwischen dem Innenrohr 11 und dem Elektrodenrohr 15 gebildet. Die Elektrodenpassage 16 ist eine Flüssigkeitspassage, durch welche das ERF 10 in der Stangenseiten-Ölkammer C aus Öllöchern 11A im Innenrohr 11 zur Reservoir-Kammer A kommuniziert. Ein Fluss des ERF 10 wird durch das Gleiten des Kolbens 13 in der Elektrodenpassage 16 erzeugt.
Das ERF 10 ist ein Funktionsfluid mit einer Charakteristik, die sich anhand eines elektrischen Felds (Spannung) ändert. Das ERF 10 wird beispielsweise aus Basisöl gebildet, das aus Silikonöl oder dergleichen gemacht ist und Partikeln (Partikelanteil). Die Partikel werden gemischt mit (dispergiert in) dem Basisöl und weisen eine Viskosität auf, die sich anhand einer Änderung beim elektrischen Feld ändert. Als Ergebnis ändert sich die Viskosität (Viskositätsgrad) des ERF 10 gemäß der angelegten Spannung und steigt und sinkt folglich ein Flusswiderstand (Dämpfungskraft). Das heißt, dass der elektro-rheologische Dämpfer 6 kontinuierlich eine Charakteristik einer erzeugten Dämpfungskraft (Dämpfungskraft-Charakteristik) von einer harten Charakteristik zu einer weichen Charakteristik justieren kann, gemäß der an das Elektrodenrohr 15 angelegten Spannung, das in dem Bereich vorgesehen ist, durch welchen der Fluss des ERF 10 erzeugt wird. Der elektro-rheologische Dämpfer 6 kann konfiguriert sein, in der Lage zu sein, die DämpfungsCharakteristik nicht kontinuierlich zu justieren, sondern auf zwei Pegel oder eine Vielzahl von Pegeln.
Der in 2 illustrierte elektro-rheologische Dämpfer 6 weist eine Einfluss- (uniflow) -Struktur auf. Folglich fließt das ERF 10 im Innenrohr 11 immer in einer Richtung (nämlich einer Richtung der Pfeile F, die durch Zweipunktketten angegeben sind) aus den Öllöchern 11A des Innenrohrs 11 zur Reservoir-Kammer A durch die Vermittlung der Elektrodenpassage 16 in beiden Hüben, die ein Kompressionshub und ein Ausdehnungshub der Kolbenstange 14 sind. In diesem Fall umgibt das Elektrodenrohr 15, das ein Zwischenrohr ist, eine äußere Peripherieseite des Innenrohrs 11 über einen Gesamtumfang, um dadurch eine ringförmige Elektrodenpassage 16 zwischen der äußere periphere Seite des Innenrohrs 11 und der inneren peripheren Seite des Peripheriebereichs 15 zu bilden.
Wenn der Kolben 13 axial verschoben und versetzt im Innenrohr 11 wird (das heißt, dass sich die Kolbenstange 14 vorwärts und rückwärts auf solche Weise bewegt, dass der Kompressionshub und der Erweiterungshub wiederholt werden), fließt das ERF 10 in der Elektrodenpassage 16 aus einer oberen Seite zu einer unteren Seite in Axialrichtung der Elektrodenpassage 16 als Ergebnis der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung. In diesem Zustand wird eine elektrische Potentialdifferenz in der Elektrodenpassage 16 gemäß der an das Elektrodenrohr 15 angelegten Spannung erzeugt. Der Viskositätsgrad ERF 10 wird durch diese elektrische Potentialdifferenz verändert. Mit anderen Worten erzeugt der elektro-rheologische Dämpfer 6 die elektrische Potentialdifferenz in der Elektrodenpassage 16 zwischen dem Innenrohr 11 und dem Elektrodenrohr 15, um den Viskositätsgrad des ERF 10, das die Elektrodenpassage 16 passiert, variabel zu steuern, um dadurch in der Lage zu sein, die erzeugte Dämpfungskraft zu justieren.
Ein Hochspannungstreiber 17 ist eine Vorrichtung, die zum Erzeugen einer Hochspannung konfiguriert ist, welche an das ERF 10 des elektro-rheologischen Dämpfers 6 anzulegen ist. Somit ist der Hochspannungstreiber 17 mit einer Außenseite der Steuerung 21 verbunden und ist auch mit einer (nicht gezeigten) Batterie, die eine Stromversorgung ist, verbunden. Simultan ist der Hochspannungstreiber 17 mit dem elektro-rheologischen Dämpfer 6 (dem Elektrodenrohr 15 und dem Außenrohr 12, die eine Dämpferhülle bilden) durch Vermittlung einer Hochspannungsausgangsleitung 18 und einer Erdungsleitung 19, welche (Hochspannungs-) Gleichstromleitungen bilden, verbunden. Der Elektrodenstift 18a, der konfiguriert ist, die Spannung (Hochspannung) an das Elektrodenrohr 15 anzulegen, ist an einer distalen Endseite der Hochspannungsausgangsleitung 18 vorgesehen.
In 2 ist der Hochspannungstreiber 17 in einem Zustand illustriert, in welchem der Hochspannungstreiber 17 radial von dem Außenrohr 12 des elektro-rheologischen Dämpfers 6 weg ist, um klar die Hochspannungsausgangsleitung 18 und die Erdungsleitung 19 zu illustrieren. Jedoch wird der Hochspannungstreiber 17 tatsächlich mit einer Kastenstruktur gebildet und ist an einer äußeren Peripherie-Oberfläche des Außenrohrs 12 in einem Anstoßzustand fixiert. Als Ergebnis, wenn das ERF 10 im elektro-rheologischen Dämpfer 6 in den Hochtemperaturzustand gebracht wird, empfängt der Hochspannungstreiber 17 direkt thermischen Einfluss dieses Zustands durch Vermittlung des Außenrohrs 12.
Der Hochspannungstreiber 17 beinhaltet einen Mikrocomputer, eine Verstärkungsschaltung und eine Strom-Detektionsschaltung (keine dieser Komponenten ist gezeigt). Der Hochspannungstreiber 17 verstärkt die aus der Batterie ausgegebene Gleichspannung, basierend auf einem Befehl (Hochspannungsbefehl), der aus der Steuerung 21 ausgegeben wird, durch Vermittlung einer Responsivitäts-Kompensationseinheit 32 und legt die durch das Verstärken erhaltene Hochspannung an das Elektrodenrohr 15 des elektro-rheologischen Dämpfers 6 an. Darüber hinaus überwacht der Hochspannungstreiber 17 einen dem elektro-rheologischen Dämpfer 6 zugeführten Strom, das heißt einen durch den Hochspannungstreiber 17 verstärkten Strom und gibt ein Überwachungssignal des Stroms (Hochspannungsstrom-Überwachungssignals) als einen Hochspannungsstrom-Überwachungswert (Hochspannungsstromwert) an die Temperaturschätzeinheit 28 der Steuerung 21 aus (siehe 3) .
Die Steuerung 21 wird auch als eine Elektroniksteuereinheit (ECU) für die Federungsvorrichtung bezeichnet und beinhaltet beispielsweise einen Mikrocomputer. Wie in 1 illustriert, ist die Steuerung 21 beispielsweise mit den Beschleunigungssensoren 7 und 8 und dem Hochspannungstreiber 17 über Kommunikationsleitungen verbunden, beispielsweise ein Steuerungsbereichs-Netzwerk (CAN, Controller Area Network), welches ein zur Datenkommunikation erforderliches Netzwerk ist. Die Steuerung 21 führt die Steuerung des Justierens der Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers 6, basierend auf den durch den Federungsbeschleunigungssensor 7 und den Nicht-Federungsbeschleunigungssensor 8 ermittelten Detektionsergebnissen aus. Mit anderen Worten berechnet die Steuerung 21 den an den Hochspannungstreiber 17 auszugebenden Befehl (nämlich einen Hochspannungsbefehlswert) aus der aus dem Federungsbeschleunigungssensor 7 und dem Nicht-Federungsbeschleunigungssensor 8 erfassten Information, basierend auf einer später beschriebenen Rechenverarbeitung, um dadurch den elektro-rheologischen Dämpfer 6, der ein variabler Dämpfungskraftdämpfer ist, zu steuern.
Die Steuerung 21 empfängt Eingabe beispielsweise des Hochspannungsstrom-Überwachungssignals, das aus dem Hochspannungstreiber 17 ausgegeben wird, zusätzlich zu dem aus dem Federungsbeschleunigungssensor 7 ausgegebenen gefederten Beschleunigungssignal und dem aus dem Nicht-Federungsbeschleunigungssensor 8 ausgegebenen ungefederten Beschleunigungssignal. Die Steuerung 21 berechnet einen Hochspannungsbefehl entsprechend der Kraft (Dämpfungskraft), die in den elektro-rheologischen Dämpfer 6 auszugeben ist, basierend auf einem Federbeschleunigungssignal und einem Nicht-Federbeschleunigungssignal, die als Verhaltens-Information (Fahrzeugverhaltenssignal) am Fahrzeug dienen, und auf dem Hochspannungsstrom-Überwachungssignal, das als Leistungsinformation (Stoßdämpfer-Stromsignal) am elektro-rheologischen Dämpfer 6 dient.
Die Steuerung 21 gibt den berechneten Hochspannungsbefehl (Hochspannungs-Befehlssignal) an den Hochspannungstreiber 17 aus. Der Hochspannungstreiber 17 gibt, basierend auf dem aus der Steuerung 21 ausgegebenen Hochspannungsbefehl, eine Hochspannung entsprechend dem Befehl an das Elektrodenrohr 15 des elektro-rheologischen Dämpfers 6 aus. Im elektro-rheologischen Dämpfer 6, der eine Eingabe der Hochspannung empfangen hat, ändert sich die Viskosität des ERF 10 anhand einer Änderung beim Spannungswert (elektrische Potentialdifferenz zwischen dem Elektrodenrohr 15 und dem Innenrohr 11), um dadurch in der Lage zu sein, die Dämpfungskraft-Charakteristik des elektro-rheologischen Dämpfers 6 zu verändern (Justieren).
Wie in 1 illustriert, beinhaltet die Steuerung 21 Integratoren 22 und 23, einen Subtraktor 24, eine Zieldämpfungskraft-Recheneinheit 25, eine Dämpfungskraft-Beschränkungseinheit 26, eine Dämpfungskraftbefehls-Recheneinheit 27, die Temperaturschätzeinheit 28, eine Ausgabebeschränkungseinheit 29, eine Temperaturmessungs-Steuereinheit 30, eine Maximalwert-Auswahleinheit 31 und die Responsivitäts-Kompensationseinheit 32. Der Integrator 22 der Steuerung 21 integriert das aus dem Federungsbeschleunigungssensor 7 ausgegebene Detektionssignal, um damit eine Federungsgeschwindigkeit, die eine vertikale Richtung der Fahrzeugkarosserie 1 ist, zu berechnen.
Der Subtraktor 24 führt eine Substraktions-Verarbeitung zwischen dem aus dem Federungsbeschleunigungssensor 7 ausgegebenen Detektionssignal und dem aus dem Nicht-Federungsbeschleunigungssensor 8 ausgegebenen Detektionssignal aus, um dadurch eine Differenz zwischen der gefederten Beschleunigung und der ungefederten Beschleunigung zu berechnen. Der Defektwert entspricht einer Relativbeschleunigung zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 (gefederte Seite) und dem Rad 2 (ungefederte Seite). Der Integrator 23 integriert den Differenzwert (Relativbeschleunigung), der aus dem Subtraktor 24 ausgegeben wird, um dadurch eine Relativgeschwindigkeit zwischen der gefederten Seite und der ungefederten Seite des elektro-rheologischen Dämpfers 6 zu berechnen (das heißt eine Relativgeschwindigkeit in der Vertikalrichtung zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2). Die Relativgeschwindigkeit entspricht einer Versatzgeschwindigkeit des Kolbens 13 (das heißt einer Kolbengeschwindigkeit V), die unten beschrieben wird.
Die Zieldämpfungskraft-Recheneinheit 25 gibt eine Ziel-Dämpfungskraft, die in dem elektro-rheologischen Dämpfer 6 zu erzeugen ist, basierend auf der aus dem Integrator 22 ausgegebenen Federungsgeschwindigkeit aus. Die Ziel-Dämpfungskraft wird beispielsweise durch eine „Skyhook“-Steuertheorie ermittelt. Das heißt, dass die Zieldämpfungskraft-Recheneinheit 25 einen durch die Skyhook-Steuertheorie ermittelten Skyhook-Dämpfungskoeffizienten Csky und die Federungsgeschwindigkeit miteinander multipliziert, um dadurch die Zieldämpfungskraft zu berechnen. Ein Steuergesetz zum Berechnen der Zieldämpfungskraft ist nicht auf die Skyhook-Steuerung beschränkt und die Rückkopplungssteuerung, beispielsweise Optimalsteuerung oder H∞ Steuerung kann verwendet werden. Darüber hinaus wird die Zieldämpfungskraft als Steuerbefehl verwendet, aber es kann ein Zieldämpfungs-Koeffizient verwendet werden.
Die Dämpfungskraft-Beschränkungseinheit 26 beschränkt einen Positivwert und einen Negativwert des Maximalwerts der Zieldämpfungskraft so, dass der Positivwert und der Negativwert unabhängig voneinander beschränkt sind. Die Dämpfungskraft-Beschränkungseinheit 26 beschränkt den Maximalwert der Zieldämpfungskraft basierend auf einer korrigierten, geschätzten Temperatur (siehe 3) des ERF 10, welche durch die Temperaturschätzeinheit 28, die unten beschrieben wird, geschätzt und berechnet wird, und der Relativgeschwindigkeit zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2 in Vertikalrichtung, um dadurch die Erzeugung einer übermäßigen Dämpfungskraft im elektro-rheologischen Dämpfer 6 zu reduzieren.
Die Dämpfungskraftbefehls-Recheneinheit 27 beinhaltet ein F-I-Kennfeld (Befehlskennfeld der Relativgeschwindigkeit, der Temperatur, einer Dämpfungskraft F und eines Stromwerts I), in welchem eine Zielbeziehung zwischen der Dämpfungskraft F und dem Stromwert I variabel gemäß der Relativgeschwindigkeit und der korrigierten geschätzten Temperatur als ein in 1 illustriertes Befehlskennfeld eingestellt wird. Die Dämpfungskraftbefehls-Recheneinheit 27 wird verwendet, um einen Befehlswert als einen Hochspannungsbefehl zu berechnen, der an das Elektrodenrohr 15 des elektro-rheologischen Dämpfers 6 auszugeben ist, basierend auf einem Signal (Signal der Dämpfungskraft), das aus der Dämpfungskraft-Beschränkungseinheit 26 ausgegeben wird, dem Signal (Relativgeschwindigkeit), das aus dem Integrator 23 ausgegeben wird, und der korrigierten geschätzten Temperatur, die aus der Temperaturschätzeinheit 28 ausgegeben wird.
Das Befehlskennfeld der Dämpfungskraftbefehls-Recheneinheit 27 wird durch Experimente, Simulation oder dergleichen vorab als ein Kennfeld erhalten, das der Beziehung (Charakteristik) zwischen der Zieldämpfungskraft, der Relativgeschwindigkeit, der Temperatur, und der anzulegenden Befehlsspannung entspricht, und wird in der Dämpfungskraftbefehls-Recheneinheit 27 eingestellt (darin gespeichert). Die Dämpfungskraftbefehls-Recheneinheit 27 berechnet den Befehlswert als den Hochspannungsbefehl unter Berücksichtigung der Schätztemperatur (Dämpfertemperatur) des ERF 10 zu der Zeit. Als Ergebnis kann der durch die Dämpfungskraftbefehls-Recheneinheit 27 berechnete Hochspannungs-Befehlswert auf einen Wert entsprechend der Temperatur des ERF 10 zu der Zeit eingestellt werden.
Die Dämpfungskraftbefehls-Recheneinheit 27 bildet eine Zielspannungswert-Einstelleinheit, die konfiguriert ist, einen Zielspannungswert (Spannungsbefehlswert) zu ermitteln, der an das Elektrodenrohr 15 anzulegen ist, basierend auf dem durch die Fahrzeugverhaltens-Detektionseinheit (beispielsweise den Federungsbeschleunigungssensor 7 und den Nicht-Federungsbeschleunigungssensor 8) erhaltenen Detektionsergebnis. In der in dieser Ausführungsform eingesetzten Dämpfungskraftbefehls-Recheneinheit 27 wird ein Kennfeld verwendet, um den Hochspannungs-Befehlswert zu berechnen, aber die Repräsentation der Beziehung ist nicht auf das Kennfeld beschränkt und beispielsweise kann einen Rechenausdruck (Funktion) oder ein Feld entsprechender Beziehung (Charakteristik) zwischen Ziel-Dämpfungskraft, Relativgeschwindigkeit, Temperatur und der Befehlsspannung verwendet werden.
Die Temperaturschätzeinheit 28 ist eine Temperaturschätzeinheit, die konfiguriert ist, die Temperatur des ERF 10 durch Schätzen und Rechnen zu ermitteln. Wie in 3 illustriert, werden ein Hochspannungs-Überwachungssignal und ein Hochspannungsstrom-Überwachungssignal, die aus dem Hochspannungstreiber 17 ausgegeben werden, und das Detektionssignal (Außenlufttemperatur-Information), das aus dem Außenlufttemperatursensor 9 ausgegeben wird, an der Temperaturschätzeinheit 28 eingegeben. Die Temperaturschätzeinheit 28 beinhaltet eine Temperatur-Rechenkennfeldeinheit 28A und eine Temperaturkorrektureinheit 29B. Die Temperatur-Rechenkennfeldeinheit 28A ermittelt einen elektrischen Widerstandswert des ERF 10, basierend auf dem Hochspannungsüberwachungssignal und dem Hochspannungsstrom-Überwachungssignal, das aus dem Hochspannungstreiber 17 ausgegeben wird, berechnet die geschätzte Temperatur des ERF 10 aus dem Widerstandswert.
Die Temperaturkorrektureinheit 28B berechnet die korrigierte Schätztemperatur des ERF 10, basierend auf der aus der Temperatur-Rechenkennfeldeinheit 28A ausgegebenen Schätztemperatur und dem aus dem Außenlufttemperatursensor 9 ausgegebenen Signal (Außenlufttemperatur). Wenn die Außenlufttemperatur und/oder die Temperatur des ERF 10 niedrig ist, und der Stromwert des Hochspannungsstrom-Überwachungssignals extrem klein ist, ist die Temperaturabschätzung durch die Temperatur-Rechenkennfeldeinheit 28A schwierig. Um dieses Problem anzugehen, verwendet die Temperaturkorrektureinheit 28B den Detektionswert (Außenlufttemperatur) des Außenlufttemperatursensors 9 als die korrigierte Schätztemperatur, bis die Schätztemperatur gleich oder höher einem gewissen Wert wird. Die Temperaturkorrektureinheit 28B ändert graduell eine Gewichtung für die Schätztemperatur gemäß der Schätztemperatur, wenn die Schätztemperatur gleich oder höher als ein gewisser Wert ist, um dadurch sanft die korrigierte Schätztemperatur von der Außenlufttemperatur zur Schätztemperatur umzuschalten.
Eine durch die gestrichelte Linie von 4 repräsentierte Charakteristiklinie 33 gibt eine Charakteristik eines Korrelationskoeffizienten für die Außenlufttemperatur an. Wenn die Außenlufttemperatur eine extrem niedrige Temperatur gleich oder niedriger als 0 °C ist (unter dem Gefrierpunkt), wird der Korrelationskoeffizient auf „1“ eingestellt. Der Korrelationskoeffizient wird so eingestellt, dass er graduell von „1“ auf „0“ sinkt, wenn die Außenlufttemperatur zwischen 0 °C und 20 °C ist. Derweil gibt eine durch die durchgezogene Linie von 4 repräsentierte Charakteristiklinie 34 eine Charakteristik eines Korrelationskoeffizienten für die aus der Temperatur-Rechenkennfeldeinheit 28A ausgegebene Schätztemperatur an. Wenn die Außenlufttemperatur eine extrem niedrige Temperatur gleich oder niedriger als 0 °C (unter dem Gefrierpunkt) ist, wird der Korrelationskoeffizient auf „0“ eingestellt. Der Korrelationskoeffizient wird so eingestellt, dass er graduell von „0“ auf „1“ steigt, wenn die Außenlufttemperatur zwischen 0 °C und 20 °C ist.
Wie oben beschrieben, multipliziert die Temperaturkorrektureinheit 28B der Temperaturschätzeinheit 28 den Detektionswert (Außenlufttemperatur) des Außenlufttemperatursensors 9 und die Schätztemperatur der Temperatur-Rechenkennfeldeinheit 28A mit den durch die Charakteristiklinie 33 bzw. 34 angegebenen Korrelationskoeffizienten, und ermittelt die Temperatur (in 3 illustrierte korrigierte Schätztemperatur) des ERF 10, basierend auf den Multiplikationsergebnissen.
Danach wendet die Ausgabebegrenzungseinheit 29 eine Begrenzung auf den aus der Dämpfungskraftbefehls-Recheneinheit 27 ausgegebenen Spannungsbefehlswert an, basierend auf der aus der Temperaturschätzeinheit 28 ausgegebenen, korrigierten Schätztemperatur, um dadurch einen Spannungsbefehlswert mit der Ausgabebegrenzung zu berechnen. Das heißt, dass die Ausgabebegrenzungseinheit 29 die Begrenzung gemäß einem Ausgabebegrenzungs-Kennfeld anwendet, welches beispielsweise durch Charakteristiklinien 35 und 36 von 6 gegeben ist, auf den Eingangsbefehl, basierend auf der korrigierten Schätztemperatur (das heißt der geschätzten Dämpfertemperatur), die aus der Temperaturschätzeinheit 28 ausgegeben wird, um dadurch einen Spannungsbefehlswert mit der Ausgabebegrenzung zu berechnen. Die Ausgabebegrenzungseinheit 29 justiert die Kolbengeschwindigkeit V (das heißt die in 1 illustrierte Relativgeschwindigkeit), basierend auf der durch die Temperaturschätzeinheit 28 (Temperaturschätzeinheit) abgeschätzten Dämpfertemperatur und bildet somit eine Zielspannungs-Korrektureinheit, die konfiguriert ist, den Zielspannungswert zu verändern.
Die Temperaturmessungs-Steuereinheit 30 ist eine Steuereinheit, welche konfiguriert ist, einen konstanten Pseudo-Befehl an den Hochspannungstreiber 17 beispielsweise auszugeben, wenn der Motor gestartet wird, oder der Hochspannungsbefehl gleich oder kleiner als ein Einstellwert eine gewisse Zeitperiode lang gewesen ist. 5 ist ein Flussdiagramm zum Illustrieren eines Beispiels von Steuerverarbeitung durch die Temperaturmessungs-Steuereinheit 30.
Das heißt, wenn die Steuerverarbeitung von 5 startet, bestimmt die Temperaturmessungs-Steuereinheit 30 in Schritt 1, ob der Motor gestartet wird oder nicht. Wenn die Temperaturmessungs-Steuereinheit 30 eine Bestimmung von „JA“ in Schritt 1 macht, wird der Motor gerade gestartet. Somit ist die Spannung noch nicht einmal angelegt worden und daher kann die Temperaturschätzeinheit 28 die Temperatur des ERF 10 nicht schätzen und berechnen. Entsprechend wird in Schritt 2 der Konstantbefehl (Pseudo-Signal des Hochspannungsbefehls) eine gewisse Zeitperiode lang ausgegeben. Als Ergebnis wird der Pseudo-Spannungsbefehl aus der Temperaturmessungs-Steuereinheit 30 an den Hochspannungstreiber 17 durch Vermittlung der Maximalwert-Auswahleinheit 31 ausgegeben. Als Ergebnis, wie in 3 illustriert, kann die Temperaturkorrektureinheit 28B der Temperaturschätzeinheit 28 das Hochspannungs-Überwachungssignal und das Hochspannungsstrom-Überwachungssignal aus dem Hochspannungstreiber 17 empfangen und wird der Strom detektiert. Somit kann die Temperatur geschätzt werden.
Derweil, wenn die Temperaturmessungs-Steuereinheit 30 eine Bestimmung von „NEIN“ in Schritt 1 vornimmt, ist der Motor gestartet worden. Somit ist das Fahrzeug in einem Zustand, in welche das Fahrzeug fahren kann und es wird bestimmt, ob ein maximaler Befehlswert kleiner gewesen ist als der Einstellwert eine gewisse Zeitperiode lang, in den nächsten Schritten 4 und 5, oder nicht. Wenn der Temperaturmessungs-Steuereinheit 30 eine Bestimmung von „NEIN“ in Schritt 4 oder Schritt 5 vornimmt, hat sich der Zustand, in welchem der maximale Befehlswert kleiner als der Einstellwert ist, nicht eine gewisse Zeitperiode lang fortgesetzt. Somit wird das Pseudo-Signal nicht ausgegeben und kehrt die Steuerverarbeitung in Schritt 3 zurück.
Jedoch, wenn die Temperaturmessungs-Steuereinheit 30 eine Bestimmung von „JA“ in Schritt 4 und Schritt 5 vornimmt, kann die Temperaturschätzeinheit 28 die Temperatur ERF 10 aus einem fast gleichen Grund zu demjenigen zur Startzeit nicht schätzen und berechnen. Wenn beispielsweise die in 6 und 7 gezeigte Dämpfertemperatur eine niedrige Temperatur, die gleich oder niedriger als 0 °C ist, wird die aus dem Hochspannungstreiber 17 an den elektro-rheologischen Dämpfer 6 ausgegebene Anlegespannung auf Null (0 kv) eingestellt, wie durch die Charakteristik-Linien 35 und 36 angegeben. In diesem Fall ist der aus der Steuerung 21 an den Hochspannungstreiber 17 ausgegebene Spannungsbefehlswert kleiner als der Einstellwert und wird die Bestimmung von „JA“ in Schritt 4 und Schritt 5 gemacht. In diesem Fall hat sich der Zustand, in welchem der maximale Befehlswert kleiner als der Einstellwert ist, eine gewisse Zeitperiode lang fortgesetzt.
Somit wird in Schritt 2 der Konstantbefehl (Pseudo-Signal des Hochspannungsbefehls) eine gewisse Zeitperiode lang ausgegeben, durch die Verarbeitung von Schritt 2. Als Ergebnis wird der Pseudo-Hochspannungsbefehl aus der Temperaturmessungs-Steuereinheit 30 an den Hochspannungstreiber 17 durch Vermittlung der Maximalwert-Auswahleinheit 31 ausgegeben. Folglich, selbst wenn der Motor gestartet wird, oder wenn die Ausgangsspannung niedrig ist, der Stromwert somit extrem klein ist und die Temperatur nicht abgeschätzt werden kann, erzeugt der Hochspannungstreiber 17 eine Spannung und ein Strom wird detektiert. Als Ergebnis kann die Temperatur geschätzt werden.
Die Maximalwert-Auswahleinheit 31 wählt einen größeren Spannungsbefehlswert des Spannungsbefehlswerts (Befehlswert mit der Ausgabebegrenzung), welcher aus der Dämpfungskraftbefehls-Recheneinheit 27 ausgegeben wird, durch Vermittlung der Ausgabebeschränkungseinheit 29 und des aus der Temperaturmessungs-Steuereinheit 30 ausgegebenen Spannungsbefehlswerts und gibt den ausgewählten Spannungsbefehlswert über Vermittlung der Responsivitäts-Kompensationseinheit 32 an den Hochspannungstreiber 17 aus. das heißt, wie im Flussdiagramm, das in 5 illustriert ist, beispielsweise wenn der Motor gerade gestartet wird, oder der Hochspannungsbefehl gleich oder kleiner als der Einstellwert eine gewisse Zeitperiode lang gewesen ist, ist die aus der Temperaturmessungs-Steuereinheit 30 in Schritt 2 ausgegebene Befehlsausgabe (Pseudo-Befehl) größer als der aus der Dämpfungskraftbefehls-Recheneinheit 27 durch Vermittlung der Ausgabebegrenzungseinheit 29 ausgegebene Spannungsbefehlswert.
In diesem Zustand wählt die Maximalwert-Auswahleinheit 31 den aus der Temperaturmessungs-Steuereinheit 30 ausgegebenen Pseudo-Befehl aus und gibt den konstanten Pseudo-Befehl an den Hochspannungstreiber 17 als den Spannungsbefehlswert aus. Jedoch wird der unter einem anderen Zustand als diesem Zustand der aus der Dämpfungskraftbefehls-Recheneinheit 27 (Ausgabebegrenzungseinheit 29) ausgegebene Spannungsbefehlswert durch die Maximalwert-Auswahleinheit 31 ausgewählt und dieser Spannungsbefehlswert wird an den Hochspannungstreiber 17 durch Vermittlung der Responsivitäts-Kompensationseinheit 32 ausgegeben.
Die Responsivitäts-Kompensationseinheit 32 ist konfiguriert, den Spannungsbefehlswert, der aus der Maximalwert-Auswahleinheit 31 selektiv ausgewählt ist, basierend auf der aus der Temperaturschätzeinheit 28 ausgegebenen korrigierten Schätztemperatur zu korrigieren. Das heißt, dass in einem Zustand, in welchem die Temperatur hoch ist, sich die Viskosität des ERF 10 in dem elektro-rheologischen Dämpfer 6 schnell ändert, wenn sich der Spannungsbefehlswert ändert, und die Schalt-Responsivität somit hoch ist. Andererseits, in einem Zustand, in welchem die Temperatur niedrig ist, ändert sich die Viskosität des ERF 10 langsam, wenn sich der Spannungsbefehlswert ändert und die Schalt-Responsivität ist somit niedrig.
Somit macht die Responsivitäts-Kompensationseinheit 32 eine Korrektur durch Responsivitäts-Kompensation gemäß der Temperatur zu der Zeit, an dem aus der Maximalwert-Auswahleinheit 31 ausgegebenen Spannungsbefehlswert, um dadurch den korrigierten Spannungsbefehlswert an den Hochspannungstreiber 17 auszugeben. Spezifischer erhöht die Responsivitäts-Kompensationseinheit 32 eine Begrenzung der Schaltgeschwindigkeit (beispielsweise eine Begrenzung bei einer Geschwindigkeit der Änderung im Spannungsbefehlswert), wenn die Temperatur des ERF 10 hoch ist. Die Responsivitäts-Kompensationseinheit 32 reduziert die Begrenzung an der Schaltgeschwindigkeit (beispielsweise der Begrenzung an einer Geschwindigkeit der Änderung im Hochspannungsbefehlswert), wenn die Temperatur niedrig ist.
Der Hochspannungstreiber 17 gibt die Hochspannung entsprechend an den aus der Responsivitäts-Kompensationseinheit 32 ausgegebenen korrigierten Hochspannungs-Befehlswert an das Elektrodenrohr 15 des elektro-rheologischen Dämpfers 6 aus. Als Ergebnis wird die Viskosität des ERF 10 im elektro-rheologischen Dämpfer 6 durch das durch die angelegte Hochspannung erzeugte elektrische Feld verändert. Folglich wird die in dem elektro-rheologischen Dämpfer 6 erzeugte Dämpfungskraft variabel justierbar gemäß der Viskosität des ERF 10. Als ein anderes Responsivitäts-Kompensationsverfahren kann die Schalt-Responsivität der Dämpfungskraft gemäß der Temperatur des ERF 10 vorab gespeichert werden und kann der Hochspannungsbefehl gemäß der gespeicherten Responsivität korrigiert werden, um so eine Charakteristik entgegengesetzt zur Responsivität des Hochspannungsbefehls widerzuspiegeln.
Auf diese Weise legt die Responsivitäts-Kompensationseinheit 32 die Begrenzung an der Änderung im Spannungsbefehl gemäß der Temperatur an, um dadurch den endgültigen Spannungsbefehlswert (korrigierten Hochspannungsbefehlswert) zu berechnen. Dann gibt die Steuerung 21 den endgültigen Spannungsbefehlswert (korrigierter Hochspannungsbefehlswert) aus der Responsivitäts-Kompensationseinheit 32 an den Hochspannungstreiber 17 ein, um dadurch die Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers 6 umzuschalten. Als Ergebnis kann die in dem elektro-rheologischen Dämpfer 6 erzeugte Dämpfungskraft dazu gebracht werden, nahe an einer Referenz-Dämpfungskraft zu sein, die bei einer Referenztemperatur des ERF 10 erzeugt wird, unabhängig von der Temperatur des ERF 10 (unabhängig davon, ob die Temperatur hoch oder niedrig ist).
In dieser Ausführungsform wird die Ziel-Dämpfungskraft als der Steuerbefehl verwendet, aber ein Zieldämpfungs-Koeffizient kann stattdessen verwendet werden. Darüber hinaus kann die Responsivitäts-Kompensationseinheit 32 weggelassen werden. In diesem Fall kann der aus der Maximalwert-Auswahleinheit 31 ausgewählte Spannungsbefehlswert an den Hochspannungstreiber 17 ausgegeben werden.
Charakteristik-Linien 37 und 39, welche durch durchgezogene Linien von 7 repräsentiert sind, geben eine Beziehung zwischen der Temperatur (Dämpfertemperatur) des ERF 10 und der in dem elektro-rheologischen Dämpfer 6 erzeugten Dämpfungskraft an. Die Charakteristik-Linie 37 gibt einen Fall an, in welchem die Dämpfungskraft auf eine weiche Charakteristik justiert, und in diesem Fall wird der Hochspannungs-Befehlswert entsprechend der Spannung längs der Charakteristik-Linie 35 aus der Steuerung 21 an den Hochspannungstreiber 17 ausgegeben. Die Charakteristik-Linie 39 gibt einen Fall an, in welchem die Dämpfungskraft auf eine harte Charakteristik justiert ist, und in diesem Fall wird der Hochspannungs-Befehlswert entsprechend der Spannung entlang der Charakteristik-Linie 36 aus der Steuerung 21 an den Hochspannungstreiber 17 ausgegeben.
Charakteristik-Linien 38 und 40, welche durch die gepunkteten Linien von 7 repräsentiert sind, geben die Beziehung zwischen der Temperatur (Dämpfertemperatur) des ERF 10 und der in dem elektro-rheologischen Dämpfer 6 in einem Fall erzeugten Kraft, in welchem beispielsweise der Spannungsbefehlswert nicht durch die Ausgabebegrenzungseinheit 29 (nachfolgend als „Vergleichsbeispiel“ bezeichnet) begrenzt ist, an. Die Charakteristik-Linie 38 entspricht dem Fall, in welchem die Dämpfungskraft auf die weiche Charakteristik im Vergleichsbeispiel justiert ist. Die Charakteristik-Linie 40 entspricht dem Fall, in welchem die Dämpfungskraft auf die harte Charakteristik im Vergleichsbeispiel justiert ist.
In Charakteristik-Linien-Bereiche n37A und 39A entsprechend der Dämpfertemperatur gleich oder kleiner als 0°C der Charakteristik-Linie 37 und 39, welche durch die durchgezogenen Linien von 7 angegeben sind, steigt der Viskositätsgrad (Viskosität) des ERF 10 mit fallender Temperatur an. Entsprechend wird die aus dem Hochspannungstreiber 17 an den elektro-rheologischen Dämpfer 6 (Elektrodenrohr 15) ausgegebene, angelegte Spannung gemäß dem aus der Steuerung 21 ausgegebenen Spannungsbefehlswert auf den niedrigsten Wert (0 kv) reduziert, wie durch die Charakteristik-Linien 35 und 36 angegeben, und weisen die durch die Charakteristik-Linienbereich 37A und 39A repräsentierten Dämpfungskräfte ähnliche Charakteristika auf.
Die durch die Charakteristik-Linie 40 entsprechend der harten Charakteristik im Vergleichsbeispiel repräsentierte Dämpfungskraft ist größer als die durch die Charakteristik-Linie 39 (in dieser Ausführungsform) in einem Bereich der Dämpfertemperatur von -20°C bis +20°C repräsentierte Dämpfungskraft. Jedoch, selbst wenn versucht wird, die Dämpfungskraft so zu justieren, dass die Dämpfungskraft bei niedriger Temperatur im elektro-rheologischen Dämpfer 6 groß ist, wird die Versatzgeschwindigkeit (Kolbengeschwindigkeit) des Kolbens 13 übermäßig niedrig. Entsprechend wird die Wärmeerzeugung unterdrückt und erfordert der Anstieg bei der Temperatur des ERF 10 extra Zeit. In dieser Ausführungsform, um das Problem zu behandeln, wie durch die Charakteristik-Linienbereich 39A und 39B repräsentiert, wird die auf die harte Charakteristik eingestellte Dämpfungskraft reduziert, so dass sie kleiner ist im Vergleich mit der Charakteristik-Linie 40 im Vergleichsbeispiel, um dadurch zu gestatten, dass die Kolbengeschwindigkeit (Relativgeschwindigkeit) so hoch als möglich ist, so dass die Temperatur des ERF 10 früh ansteigt.
Darüber hinaus ist die durch die Charakteristik-Linie 40 repräsentierte Dämpfungskraft entsprechend der harten Charakteristik im Vergleichsbeispiel größer als der Charakteristik-Linienbereich 39C der Charakteristik-Linie 39 in einem Bereich der Dämpfertemperatur gleich oder höher als 90°C. Wenn die Dämpfertemperatur eine hohe Temperatur wird (beispielsweise 90°C oder höher), werden der elektrorheologische Dämpfer 6 und der Hochspannungstreiber 17 der hohen Temperatur ausgesetzt und es gibt insbesondere eine Besorgnis bezüglich Überhitzung des Hochspannungstreibers 17. Um dieses Problem anzugehen, wird in dieser Ausführungsform die auf die harte Charakteristik bei hoher Temperatur eingestellte Dämpfungskraft gesenkt, wie durch den Charakteristik-Linienbereich 39C angezeigt, um im Vergleich mit der Charakteristik-Linie 40 im Vergleichsbeispiel kleiner zu sein, um dadurch den Anstieg bei der Temperatur des ERF 10 zu reduzieren.
Darüber hinaus wird in dieser Ausführungsform die auf die weiche Charakteristik eingestellte Dämpfungskraft als größer eingestellt als die Charakteristik-Linie 38 im Vergleichsbeispiel in einem Bereich, in welchem die Dämpfertemperatur hoch ist, beispielsweise 40°C oder höher, wie durch den Charakteristik-Linienbereich 37B und 37C der Charakteristik-Linie 37 angezeigt. In diesem Fall wird die auf die weiche Charakteristik bei der hohen Temperatur eingestellte Dämpfungskraft als größer eingestellt im Vergleich mit der Charakteristik-Linie 40 im Vergleichsbeispiel, um einen weiteren Einstieg bei der Dämpfertemperatur zu reduzieren. Als Ergebnis wird die Dämpfungskraft so gesteigert, dass die Kolbengeschwindigkeit soweit als möglich reduziert werden kann, um dadurch einen übermäßigen Anstieg bei der Temperatur des ERF 10 zu reduzieren.
Die Federungs-Steuereinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform weist die oben beschriebenen Konfigurationen auf. Die Beschreibung wird nunmehr der Verarbeitung des Einsatzes der Steuerung 21 zum variablen Steuern der Dämpfungskraft-Charakteristik des elektro-rheologischen Dämpfers 6 gegeben.
Die Steuerung 21 empfängt die Eingabe des der gefederten Beschleunigung entsprechenden Detektionssignals aus dem Federungsbeschleunigungssensor 7 während der Fahrt des Fahrzeugs, und empfängt simultan die Eingabe des Detektionssignals entsprechend der ungefederten Beschleunigung aus dem Nicht-Federungsbeschleunigungssensor 8. Der Integrator 22 der Steuerung 21 integriert die gefederte Beschleunigung, um dadurch die Federungsgeschwindigkeit zu berechnen. Dann multipliziert die Zieldämpfungskraft-Recheneinheit 25 die Federungsgeschwindigkeit mit beispielsweise dem Skyhook-Dämpfkoeffizienten, um dadurch die Zieldämpfungskraft, die in dem elektro-rheologischen Dämpfer 6 zu erzeugen ist, zu berechnen.
Derweil subtrahiert der Subtraktor 24 der Steuerung 21 die ungefederte Beschleunigung von der gefederten Beschleunigung, um dadurch die Relativbeschleunigung zu berechnen und integriert der Integrator 23 die Relativbeschleunigung, um die Relativgeschwindigkeit zu berechnen, um dadurch die Relativgeschwindigkeit zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2 zu berechnen. Darüber hinaus, wie in 3 illustriert, schätzt die Temperaturschätzeinheit 28 der Steuerung 21 die korrigierte Schätztemperatur des ERF 10 (Dämpfertemperatur) ab und berechnet sie, basierend auf einem Sensorwert (Außenlufttemperatursensor) des Außenlufttemperatursensors 9, und dem Hochspannungs-Monitor (Spannung) und dem Hochspannungsstrom-Monitor (Strom) des Hochspannungstreibers 17.
In dieser Konfiguration begrenzt die Dämpfungskraft-Beschränkungseinheit 26 der Steuerung 21 den Maximalwert der Ziel-Dämpfungskraft, basierend auf der durch die Temperaturschätzeinheit 28 abgeschätzten und berechneten Dämpfertemperatur und der Relativgeschwindigkeit zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2 in der Vertikalrichtung. Die Dämpfungskraft-Beschränkungseinheit 26 begrenzt den positiven Wert und den negativen Wert des Maximalwerts der Ziel-Dämpfungskraft unabhängig voneinander. Danach verwendet die Dämpfungskraftbefehls-Recheneinheit 27 der nachfolgenden Stufe das Befehlskennfeld, um den Hochspannungs-Befehlswert entsprechend der Spannung (Hochspannung), die aus dem Hochspannungstreiber 17 auszugeben ist, aus der Zieldämpfungskraft, der Relativgeschwindigkeit und der Temperatur des ERF 10 zu der Zeit zu berechnen. Weiter wendet die Ausgabebeschränkungseinheit 29 die Beschränkung am Hochspannungs-Befehlswert, der aus der Dämpfungskraftbefehls-Recheneinheit 27 ausgegeben wird, basierend auf der aus der Temperaturschätzeinheit 28 ausgegebenen Dämpfertemperatur an, um dadurch den Spannungsbefehlswert mit der Ausgabebegrenzung zu berechnen.
Das heißt, dass die Ausgabebegrenzungseinheit 29 die Begrenzung gemäß dem durch beispielsweise die Charakteristik-Linien 35 und 36 von 6 gegebenen Ausgabebegrenzungs-Kennfeld auf den Eingabebefehl anwendet, basierend auf der aus der Temperaturschätzeinheit 28 ausgegebenen Dämpfertemperatur, um dadurch den Spannungsbefehlswert mit der Ausgabebegrenzung zu berechnen. Die aus dem Hochspannungstreiber 17 an den elektro-rheologischen Dämpfer 6 (Elektrodenrohr 15) gemäß dem Spannungsbefehlswert ausgegebene Hochspannung wird auf einen Bereich beschränkt, welcher durch die Charakteristik-Linien 35 und 36 von 6 eingeschlossen ist. Die Charakteristik-Linie 35 gibt eine Charakteristik eines untersten Spannungsbefehl-Grenzwerts an, der gemäß der durch die Temperaturschätzeinheit 28 geschätzten Dämpfertemperatur eingestellt wird. Die Charakteristik-Linie 36 gibt eine Charakteristik eines höchsten Spannungsbefehls-Grenzwerts an, der gemäß der Dämpfertemperatur eingestellt wird.
Folglich, wenn die Dämpfertemperatur niedriger als eine vorbestimmte Temperatur (beispielsweise 0°C) ist, kann die aus dem Hochspannungstreiber 17 an den elektro-rheologischen Dämpfer 6 (Elektrodenrohr 15) ausgegebene Hochspannung längs dem niedrigsten Spannungsbefehls-Grenzwert (Charakteristik-Linie 35) gemäß dem aus der Maximalwert-Auswahleinheit 31 ausgegebenen Spannungsbefehlswert gesteuert werden. Als Ergebnis kann die Dämpfungskraft-Charakteristik des elektro-rheologischen Dämpfers auf eine kleine Dämpfungskraft reduziert werden, die auf entweder die weiche Charakteristik oder die harte Charakteristik eingestellt ist, wie durch die Charakteristik-Linienbereiche 37A bzw. 39A von 7 angegeben.
Eine Wärmeerzeugungsmenge Q des elektro-rheologischen Dämpfers 6 wird durch Ausdruck (1) gegeben, wobei C1 einen Dämpfungskoeffizienten des ERF 10 repräsentiert und V die Kolbengeschwindigkeit repräsentiert. $Q = C 1 \times V^{2}$
Als Ergebnis steigt die Wärmeerzeugungsmenge Q des elektro-rheologischen Dämpfers 6 proportional zum Quadrat der Kolbengeschwindigkeit V an. Die Wärmeerzeugung des ERF 10 kann gesteigert werden, indem ein Anstieg bei der Kolbengeschwindigkeit V (das heißt der Versatzgeschwindigkeit des in 2 illustrierten Kolbens 13) gestattet wird, das heißt Einstellen der Dämpfungskraft auf die weiche Charakteristik. Mit anderen Worten kann die Versatzgeschwindigkeit (Kolbengeschwindigkeit V) des Kolbens 13 so gesteigert werden, dass sie hoch ist, durch Begrenzen beispielsweise auf 0 V (0 Volt), der aus dem Hochspannungstreiber 17 an den Elektrodenrohr 15 ausgegebenen Spannung (Hochspannung) gemäß dem aus der Steuerung 21 ausgegebenen Hochspannungsbefehl bei extrem niedrigerer Temperatur (beispielsweise eine Temperatur niedriger als 0°C), bei welcher die Dämpfungskraft nicht umgeschaltet wird, um dadurch eine rasche Wärmeerzeugung des elektro-rheologischen Dämpfers 6 bei der extrem niedrigen Temperatur zu gestatten. Als Ergebnis kann die Temperatur (Dämpfertemperatur) des ERF 10 so gesteuert werden, dass sie eine bevorzugte Temperatur so schnell wiea möglich erreicht, bei der extrem niedrigen Temperatur, und kann der Stromverbrauch ebenfalls reduziert werden.
Derweil, wenn die Dämpfertemperatur eine hohe Temperatur ist (beispielsweise eine Temperatur von 40°C bis 90°C oder höher), ist es erforderlich, den Anstieg bei der Dämpfertemperatur soweit als möglich zu unterdrücken, um dadurch die Überhitzung des Hochspannungstreibers 17 zu verhindern und die Erzeugung von Überhitzung desselben zu unterdrücken.
Folglich stellt beispielsweise die Ausgabebegrenzungseinheit 29 der Steuerung 21 den aus dem Hochspannungstreiber 17 ausgegebenen höchsten Spannungsbefehls-Grenzwert an dem Elektrodenrohr 15 gemäß dem aus der Steuerung 21 ausgegebenen Hochspannungsbefehl auf einen kleinen Wert ein, wie durch die Charakteristik-Linie 36 abgegeben (beispielsweise einen Bereich entsprechend 90°C bis 120°C), wenn die Dämpfertemperatur eine hohe Temperatur ist (beispielsweise gleich oder höher als 90°C). Das heißt, dass die auf die harte Charakteristik eingestellte Dämpfungskraft wie durch den Charakteristik-Linienbereich 39C der Charakteristik-Linie 39 angegeben unterdrückt wird, so dass er klein im Vergleich mit der Charakteristik-Linie 40 des Vergleichsbeispiels im Bereich der Dämpfertemperatur gleich oder höher als 90°C ist, um dadurch den Temperaturanstieg des ERF 10 zu unterdrücken. In diesem Fall steigt der Stromwert exponentiell in Bezug auf die Spannung an, und somit kann die Wärmeerzeugung um die Hälfte reduziert werden, indem der Hilfsspannungsbefehls-Grenzwert um ungefähr 20% begrenzt wird.
Darüber hinaus wird der aus dem Hochspannungstreiber 17 an das Elektrodenrohr 15 ausgegebene niedrigste Spannungsbefehls-Grenzwert gemäß dem aus der Steuerung 21 ausgegebenen Hochspannungsbefehl wie durch die Charakteristik-Linie 35 angegeben, im Bereich eingestellt, in welchem die Dämpfertemperatur 40°C oder höher und somit hoch ist. Als Ergebnis kann die auf die weiche Charakteristik eingestellte Dämpfungskraft eingestellt werden, größer zu sein, wie durch die Charakteristik-Linienbereiche 37B und 37C der Charakteristik-Linie 37 angegeben, im Vergleich mit der Charakteristik-Linie 38 im Vergleichsbeispiel. Auch in diesem Fall kann die auf die weiche Charakteristik bei der hohen Temperatur eingestellte Dämpfungskraft so erhöht werden, dass sie im Vergleich mit der Charakteristik-Linie 40 im Vergleichsbeispiel größer ist, und dadurch der Kolbengeschwindigkeit zu gestatten zu sinken, um so niedrig als möglich zu sein, so dass der übermäßige Anstieg bei der Temperatur des ERF 10 unterdrückt werden kann.
Übrigens, wenn die aus dem Hochspannungstreiber 17 an das Elektrodenrohr 15 ausgegebene, angelegte Spannung gemäß dem aus der Steuerung 21 ausgegebenen Hochspannungsbefehl Null ist (das heißt die Spannung wird nicht erzeugt und der Strom ist somit Null), kann eine elektrische Charakteristik (beispielsweise der elektrische Widerstandswert) des ERF 10 nicht berechnet werden und kann die Temperaturschätzeinheit 28 somit nicht die Dämpfertemperatur schätzen und berechnen.
Um dieses Problem anzugehen, gibt die Temperaturmesssteuereinheit 30 der Steuerung 21 den Konstantspannungsbefehl eine gewisse Zeitperiode lang aus, wie im in 5 illustrierten Schritt 2, um die Temperatur sowohl dann abzuschätzen, wenn der Motor gestartet wird (unmittelbar nach dem Hochfahren) als auch, wenn der durch die Charakteristik-Linien 35 und 36 angegebene Spannungswert auf Null bei niedriger Temperatur eingestellt wird (beispielsweise, wenn die Dämpfertemperatur gleich oder niedriger als 20°C ist, wie in 6 und 7 gezeigt). Das heißt, dass der Pseodo-Hochspannungsbefehl aus der Temperaturmesssteuereinheit 30, an den Hochspannungstreiber 17 durch Vermittlung der Maximalwert-Auswahleinheit 31 ausgegeben wird. Als Ergebnis, selbst wenn der Motor gerade gestartet wird oder selbst wenn die Ausgangsspannung niedrig ist, ist der Stromwert somit niedrig, und die Temperatur folglich nicht abgeschätzt werden kann, empfängt der Hochspannungstreiber 17 den Pseudo-Hochspannungsbefehl und wird die Temperaturschätzeinheit 28 folglich in die Lage versetzt, einen Strom zu detektieren. Als Ergebnis kann die Temperaturschätzeinheit 28 die Temperatur schätzen.
Wie oben beschrieben, wird der Konstantspannungsbefehl (Pseudo-Hochspannungsbefehl) ausgegeben, um die Temperatur sowohl abzuschätzen, wenn der Motor gestartet wird, als auch, wenn der erforderliche Stromwert nicht detektiert werden kann (wenn der Spannungsbefehl klein ist). Als Ergebnis kann die Temperatur abgeschätzt werden und kann die Temperaturkompensations-Steuerung angemessen ausgeführt werden, sowohl unmittelbar nachdem das System hochfährt, als auch ab einem Zeitpunkt, zu welchem die Dämpfertemperatur die Bevorzugte wird.
Somit beinhaltet gemäß der ersten Ausführungsform die Steuerung 21 die Zielspannungswert-Einstelleinheit (beispielsweise die Dämpfungskraftbefehls-Recheneinheit 27), die Temperaturschätzeinheit (Temperaturschätzeinheit 28) und die Zellspannungswert-Korrektureinheit (beispielsweise die Ausgabe-Begrenzungseinheit 29). Die Zielspannungswert-Einstelleinheit ist konfiguriert, den an die Elektrode (Elektrodenrohr 15) anzulegenden Zielspannungswert zu ermitteln, basierend auf dem durch die Fahrzeugverhaltens-Detektionseinheit ermittelten Detektionsergebnis. Die Temperaturschätzeinheit ist konfiguriert, die Temperatur des Funktionsfluids (ERF 10) zu detektieren oder zu schätzen. Die Zielspannungswert-Korrektureinheit ist konfiguriert, den Zielspannungswert zu ändern, um die Kolbengeschwindigkeit V zu justieren, basierend auf dem durch die Temperaturschätzeinheit ermittelten Wert.
Als Ergebnis fixiert die Zielspannungswert-Korrektureinheit den Zielspannungswert (Spannungsbefehlswert) auf die weiche Charakteristik bei der extrem niedrigen Temperatur (beispielsweise wenn die Dämpfertemperatur niedriger als 0 °C ist), um dadurch den Zustand herbeizuführen, in welchem die Kolbengeschwindigkeit V wahrscheinlich höher wird. Als Ergebnis kann die Wärmeerzeugung des ERF 10 erleichtert werden, um dadurch die Temperatur des ERF 10 auf die Temperatur zu erhöhen, welche für den elektro-rheologischen Dämpfer 6 bevorzugt wird.
Das heißt, wenn die Temperatur des Funktionsfluids (ERF 10) die extrem niedrige Temperatur, niedriger als ein vorbestimmter Wert, ist, wird der Zielspannungswert so gesenkt, dass er kleiner als der vorbestimmte Wert ist, um die Kolbengeschwindigkeit V zu steigern. Die Wärmeerzeugungsmenge Q des elektro-rheologischen Dämpfers 6 steigt proportional zum Quadrat der Kolbengeschwindigkeit V. Entsprechend kann die Wärmeerzeugung des ERF 10 durch einstellen der Dämpfungskraft auf die weiche Charakteristik gesteigert werden, um so zu gestatten, dass die Kolbengeschwindigkeit V auf hohe Geschwindigkeit steigt, und die Temperatur des ERF 10 kann konsequent auf die Temperatur erhöht werden, welche für den elektro-rheologischen Dämpfer 6 bevorzugt wird.
Darüber hinaus, wenn die Temperatur des ERF 10 eine Temperatur höher als der vorbestimmte Wert ist, wird der Zielspannungswert so erhöht, dass er größer als der vorbestimmte Wert ist, um die zu erzeugende Dämpfungskraft zu steigern, um dadurch die Kolbengeschwindigkeit V zu reduzieren. Das heißt, wenn die Dämpfungskraft auf die weiche Charakteristik eingestellt wird, kann das Absinken bei der Dämpfungskraft, welches durch den Abfall bei der Viskosität des ERF 10 verursacht wird, reduziert werden, indem der niedrigste Spannungsbefehls-Grenzwert (Charakteristik-Linie 35 von 6) eingestellt wird, ein Wert größer als Null (0 kv) zu sein, gemäß der Temperatur, wenn die Dämpfertemperatur die hohe Temperatur ist. Weiter kann ein Anstieg bei der Kolbengeschwindigkeit auf eine übermäßig hohe Geschwindigkeit unterdrückt werden und kann ein weiterer Anstieg bei der Dämpfertemperatur unterdrückt werden.
Derweil, in einem Fall, in welchem die Dämpfungskraft auf die harte Charakteristik eingestellt ist, wenn die Dämpfertemperatur hoch ist, ist der maximale Spannungsbefehlswert (Charakteristik-Linie 36 von 6) gemäß der Temperatur begrenzt, wodurch es möglich ist, das Überhitzen des Spannungssensors 17 und dergleichen zu unterdrücken. In diesem Fall steigt der Stromwert exponentiell in Bezug auf die Spannung an und somit kann die Wärmeerzeugung des ERF 10 begrenzt werden, indem der höchste Spannungsbefehls-Grenzwert beschränkt wird. Wie beispielsweise in 7 gezeigt, wird die Dämpfungskraft, die auf die harte Charakteristik eingestellt ist, wie durch den Charakteristik-Linienbereich 30C der Charakteristik-Linien 39 angegeben, so unterdrückt, dass er im Vergleich zur Charakteristik-Linie 40 im Vergleichsbeispiel im Bereich der Dämpfertemperatur gleich oder höher als 90 °C kleiner ist, wodurch man in der Lage ist, den Temperaturanstieg des ERF 10 zu unterdrücken.
Als Nächstes sind 8 und 9 beide eine Illustration einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform werden dieselben Komponenten wie jene in der ersten Ausführungsform durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung ist weggelassen. Derweil ist ein Merkmal der zweiten Ausführungsform eine Konfiguration, in welcher ein thermisches Modul des elektro-rheologischen Dämpfers 6 verwendet wird, um die Dämpfertemperatur zu schätzen und zu berechnen.
Eine Temperaturschätzeinheit 51, die in der zweiten Ausführungsform verwendet wird, unterscheidet sich von der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Temperaturschätzeinheit 28 und beinhaltet eine Dämpfungskraft-Rechenkennfeldeinheit 52, eine Multiplikationseinheit 53, eine Wärmeabstrahlungsmengen-Recheneinheit 54 und eine Dämpferthermalmodelleinheit 55, wie in 8 illustriert. Die Dämpfungskraft-Rechenkennfeldeinheit 52 der Temperaturschätzeinheit 51 verwendet den Überwachungswert der Hochspannung, welcher aus dem Hochspannungstreiber 17 an dem elektro-rheologischen Dämpfer 6 (Elektrodenrohr 15) angelegt wird, und die Kolbengeschwindigkeit V, um die in dem elektro-rheologischen Dämpfer 6 erzeugte Dämpfungskraft F zu berechnen. Die Ausgabe (Schätztemperatur) der Dämpferthermalmodelleinheit 55 wird zu der Dämpfungskraft-Rechenkennfeldeinheit 52 als ein Rückkopplungssignal rückgegeben. Als Ergebnis wird die durch die Dämpfungskraft-Rechenkennfeldeinheit 52 berechnete Dämpfungskraft F zu einer Dämpfungskraft, welche die Temperatur (Dämpfertemperatur) des ERF 10 widerspiegelt.
Die Multiplikationseinheit 53 in der nachfolgenden Stufe multipliziert die Dämpfungskraft F und die Kolbengeschwindigkeit V miteinander, um die Wärmeerzeugungsmenge Q, wie durch Ausdruck 2 angegeben, zu berechnen. $Q = F \times V$
Andererseits verwendet die Wärmeabstrahlungsmengen-Recheneinheit 54 die durch den Außenlufttemperatursensor 9 detektierte Außenlufttemperatur und die Fahrgeschwindigkeit (Fahrzeuggeschwindigkeit) des Fahrzeugs, um die Wärmeabgabemenge zu berechnen. Das heißt, wenn das Fahrzeug fährt, kommuniziert ein Kühlwind gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit um das Außenrohr 12 des elektro-rheologischen Dämpfers 6 herum. Das ERF 10 des elektro-rheologischen Dämpfers 6 wird somit durch den Fahrtwind gekühlt (dessen Wärme wird abgegeben). Die Wärmeabgabemenge zu der Zeit wird gemäß der Außenlufttemperatur erhöht und gesenkt. Die Wärmeabstrahlungsmengen-Recheneinheit 54 kann die Wärmeabgabemenge unter Verwendung eines (nicht gezeigten) Wärmeabgabemengen-Rechenkennfelds berechnen, das vorab aus einer Beziehung zwischen der Außenlufttemperatur und der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt wird.
Wie in 8 illustriert, verwendet die Dämpferthermalmodelleinheit 55 der Temperaturschätzeinheit 51 die Ausgabe (das heißt die Wärmeerzeugungsmenge Q des Dämpfers) der Multiplikationseinheit 53, die durch die Wärmeabgabemengen-Recheneinheit 54 berechnete Wärmeabgabemenge und den unten beschriebenen Dämpfertemperatur-Anfangswert, um die Schätztemperatur (Dämpfertemperatur) zu berechnen. Die Schätztemperatur (Dämpfertemperatur) wird als Temperatur ermittelt, welche den Dämpfertemperatur-Anfangswert widerspiegelt.
9 ist eine Illustration einer Anfangswertrecheneinheit 56, die konfiguriert ist, den Dämpfertemperatur-Anfangswert zu berechnen. Die Anfangswertrecheneinheit 56 ist beispielsweise zusammen mit der Temperaturschätzeinheit 51 vorgesehen, welche die Temperaturschätzeinheit 28 in der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Steuerung 21 ersetzt.
Darüber hinaus sind eine Speichereinheit 57, eine Zeitmesseinheit 58 und eine Dämpfertemperaturanfangswert-Recheneinheit 59 in der Anfangswertrecheneinheit 56 vorgesehen. Die Speichereinheit 57 ist beispielsweise aus einem ROM, einem RAM oder einem nicht-flüchtigen Speicher gebildet. Eine Stromversorgungs-Aus-Zeit nach einem Ende nach einer vorherigen Fahrt des Fahrzeugs (das heißt Herunterfahrzeit) und ein Schätzdämpfertemperatur-Speicherwert zu der Zeit werden in der Speichereinheit 57 in aktualisierbarer Weise gespeichert.
Die Zeitmesseinheit 58 empfängt eine aktuelle Zeit von einem Zeitsignal aus einem in die Steuerung 21 eingebauten Timer oder aus dem CAN, wenn der Motor gestartet wird und die Stromversorgung somit eingeschaltet wird. Darüber hinaus empfängt die Zeitmesseinheit 58 die vorherige Abschaltzeit aus der Speichereinheit 57. Als Ergebnis berechnet und misst die Zeitmesseinheit 58 eine verstrichene Zeitperiode ab der vorhergehenden Herunterfahrzeit bis zur aktuellen Zeit.
Im elektro-rheologischen Dämpfer 6 erzeugt das ERF 10 Wärme durch eine stoßabsorbierende Aktion (das heißt Wiederholung des Gleitens und des Versatzes des Kolbens 13), verursacht durch Eingabe aus einer Straßenoberfläche während des Fahrens des Fahrzeugs und dessen Temperatur steigt somit an. Wenn das Fahrzeug nach der Fahrt stoppt, stoppt der Kolben 13 im elektro-rheologischen Dämpfer 6 und wird die Kolbengeschwindigkeit gleich Null. Als Ergebnis wird die Wärmeerzeugung des ERF 10 folglich Null. In diesem Zustand gibt der elektro-rheologische Dämpfer 6 die Wärme gemäß einer Differenz zwischen der Außenlufttemperatur und der Dämpfertemperatur ab und wird die Dämpfertemperatur gleich wie die Außenlufttemperatur, wenn eine ausreichend lange Zeitperiode verstrichen ist. Das heißt, wenn das Fahrzeug nach dem Fahren anhielt, und eine ausreichend lange Zeitperiode verstrichen ist, dass die Schätztemperatur (Dämpfertemperatur) des ERF 10 gleich der Außenlufttemperatur wird. Entsprechend kann die Temperaturschätzung gestartet werden, während angenommen wird, dass der Schätztemperatur-Anfangswert gleich der Außenlufttemperatur ist.
Jedoch kann es einen Fall geben, in welchem, wenn die Stromversorgung an die Steuerung 21 ausgeschaltet wurde, nachdem das Fahrzeug angehalten war, die Stromversorgung an die Steuerung 21 eingeschaltet wird und die Fahrt des Fahrzeugs wieder aufgenommen (gestartet) wird, in einem Zustand, in welchem eine ausreichend lange Zeitperiode nicht verstrichen ist (das heißt in einem Zustand, bevor die Dämpfertemperatur die Außenlufttemperatur wird). In diesem Fall, wenn der Dämpfertemperatur-Anfangswert auf die Außenlufttemperatur eingestellt wird, tritt eine Differenz gegenüber der tatsächlichen Dämpfertemperatur auf und ist somit ein Schätzfehler der Dämpfertemperatur groß.
Somit werden die Schätz-Dämpfertemperatur (Schätztemperatur-Speicherwert) und die Abschaltzeit in der Speichereinheit 57 gespeichert, wenn die Stromversorgung nach dem Ende der vorhergehenden Fahrt ausgeschaltet wird. Wenn die Stromversorgung später eingeschaltet wird, liest die Dämpfertemperaturanfangswert-Recheneinheit 59 den Schätztemperatur-Speicherwert und die vorherige Abschaltzeit aus der Speichereinheit 57 aus und berechnet den Dämpfertemperatur-Anfangswert, basierend auf dem gelesenen Wert und Zeit, der aktuellen Zeit und dem Außenlufttemperatur-Sensorwert.
Das heißt, dass die in 9 illustrierte Zeitmesseinheit 58 eine Differenz zwischen einer aus der Speichereinheit 57 ausgelesenen vorherigen Abschaltzeit und der aktuellen Zeit berechnet, um dadurch die verstrichene Zeitperiode seit dem vorherigen Abschalten zu berechnen. Die Dämpfertemperaturanfangswert-Recheneinheit 59 verwendet beispielsweise ein Dämpfertemperaturanfangswert-Rechenkennfeld, um den Dämpfertemperatur-Anfangswert aus der berechneten verstrichenen Zeit, dem Schätztemperatur-Speicherwert und dem Außenlufttemperatur-Sensorwert zu bestimmen. Als Ergebnis wird der Dämpfertemperatur-Anfangswert als ein Wert nahe an dem Schätz-Dämpfertemperatur-Speicherwert abgeschätzt, wenn die verstrichene Zeitperiode kurz ist. Andererseits wird der Dämpfertemperatur-Anfangswert als ein Wert nahe an der Außenlufttemperatur geschätzt, wenn die verstrichene Zeitperiode lang ist.
Somit ist die zweite Ausführungsform konfiguriert, das thermische Modell des elektro-rheologischen Dämpfers 6 zu verwenden, um die Dämpfertemperatur zu schätzen und zu berechnen. Als Ergebnis kann die Dämpfertemperatur basierend auf der durch Ausdruck 2 gegebenen Wärmeerzeugungsmenge Q, der Wärmeabgabemenge während der Fahrt und des Dämpfertemperatur-Anfangswerts geschätzt werden, wodurch man in der Lage ist, eine Schätzpräzision desselben zu erhöhen. Darüber hinaus können gemäß der zweiten Ausführungsform die Temperaturmessungs-Steuereinheit 30 und die Maximalwert-Auswahleinheit 31 der Steuerung 21, illustriert in 1, weggelassen werden, und kann der Spannungsbefehlswert mit der durch die Ausgabebegrenzungseinheit 29 berechneten Ausgabenbegrenzungn direkt aus der Steuerung 21 an den Hochspannungstreiber 17 ausgegeben werden.
Als Nächstes ist 10 eine Illustration einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform werden dieselben Komponenten wie jene in der ersten Ausführungsform durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung weggelassen. Derweil ist ein Merkmal der dritten Ausführungsform eine Konfiguration, in der ein thermisches Modell des elektro-rheologischen Dämpfers 6 verwendet wird, um die Dämpfertemperatur zu schätzen und zu berechnen, wenn die Außenlufttemperatur niedrig ist und die Stromdetektion somit schwierig ist.
Eine Temperaturschätzeinheit 61, die in der dritten Ausführungsform eingesetzt wird, beinhaltet eine Temperaturrechenkennfeldeinheit 62 und eine Temperaturkorrektureinheit 63 fast ähnlich zu der Temperaturrechenkennfeldeinheit 28A und der Temperaturkorrektureinheit 28B der Temperaturschätzeinheit 28, die in der ersten Ausführungsform beschrieben sind. Derweil, wenn die aus dem Hochspannungstreiber 17 an den elektro-rheologischen Dämpfer 6 ausgegebene, angelegte Spannung gemäß dem aus der Steuerung 21 ausgegebenen Spannungsabfall Null ist (das heißt die Spannung wird nicht erzeugt und der Strom ist somit Null), kann die Temperaturschätzeinheit 28 in der ersten Ausführungsform die elektrische Charakteristik (beispielsweise den elektrischen Widerstandswert) des ERF 10 nicht berechnen und kann die Dämpfertemperatur nicht schätzen und berechnen, bis die Temperaturmessungs-Steuereinheit 30 und die Maximalwert-Auswahleinheit 31 in der Steuerung 21 vorgesehen sind.
Somit beinhaltet die in der dritten Ausführungsform eingesetzte Temperaturschätzeinheit 61 eine Dämpferthermalmodelleinheit 64, eine Speichereinheit 65 und eine Dämpfertemperaturanfangswert-Recheneinheit 66 zusätzlich zu der Temperatur-Rechenkennfeldeinheit 62 und der Temperaturkorrektureinheit 63. Die Dämpferthermalmodelleinheit 64 weist eine Funktion am ähnlichsten zu der der Dämpfungskraft-Rechenkennfeldeinheit 52, der Multiplikationseinheit 53, der Wärmeabgabemengen-Recheneinheit 54 und der Dämpferthermalmodelleinheit 55 auf, die in der zweiten Ausführungsform beschrieben sind.
Die Speichereinheit 65 ist fast ähnlich zu der in der zweiten Ausführungsform beschriebenen Speichereinheit 57 konfiguriert. Die geschätzte Dämpfertemperatur (Schätztemperatur-Speicherwert) zu dem Zeitpunkt, wenn die Stromversorgung zuvor ausgeschaltet wurde, und die vorherige Abschaltzeit werden in aktualisierbarer Weise in der Speichereinheit 65 gespeichert. Die Dämpfertemperaturanfangswert-Recheneinheit 66 weist eine Funktion ähnlich zu derjenigen der Zeitmesseinheit 58 und der Dämpfertemperaturanfangswert-Recheneinheit 59, die in der zweiten Ausführungsform beschrieben sind, auf.
Die in der dritten Ausführungsform eingesetzte Temperaturschätzeinheit 61 verwendet eine durch die Dämpferthermalmodelleinheit 64 berechnete Schätztemperatur, wenn eine Außenlufttemperatur niedrig ist und die Stromdetektion somit schwierig ist. Die Temperaturkorrektureinheit 63 gibt die Schätztemperatur als die korrigierte Schätztemperatur aus. Derweil, wenn die Außenlufttemperatur hoch ist und der Strom somit nicht als der Hochspannungsstrommonitor detektiert werden kann, wird der Schätzwert, basierend auf der elektrischen Charakteristik, gemäß der Temperatur (Dämpfertemperatur) des ERF 10, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, verwendet, das heißt die aus der Temperatur-Rechenkennfeldeinheit 62 ausgegebenen Schätztemperatur, und kann die Temperaturkorrektureinheit 63 die Schätztemperatur als die korrigierte Schätztemperatur ausgeben.
Somit kann gemäß der dritten Ausführungsform die Temperaturschätzeinheit 61 die durch die Dämpferthermalmodelleinheit 64 berechnete Schätztemperatur als die korrigierte Schätztemperatur einstellen, bis die Schätztemperatur, die auf der elektrischen Charakteristik basiert, ein sicherer Wert oder größer wird, und kann in der Temperaturkorrektureinheit 63 die Schätztemperatur basierend auf der aus der Temperatur-Rechenkennfeldeinheit 62 ausgegebenen elektrischen Charakteristik basierende Schätztemperatur als die korrigierte Schätztemperatur ausgeben, wenn die auf der elektrischen Charakteristik basierende Schätztemperatur gleich oder höher als ein gewisser Wert ist. Folglich kann die Temperaturschätzeinheit 61 die korrigierte Schätztemperatur in der Temperaturkorrektureinheit 63 glatt von der Schätztemperatur, die auf dem thermalen Modell basiert, zu der Schätztemperatur, die auf der elektrischen Charakteristik basiert, umschalten, wodurch es möglich ist, die Schätzgenauigkeit der Dämpfertemperatur in der Temperaturschätzeinheit 61 zu steigern.
Darüber hinaus können gemäß der dritten Ausführungsform die Temperaturmessungs-Steuereinheit 30 und die Maximalwert-Auswahleinheit 31 der Steuerung 21, die in 1 illustriert sind, weggelassen werden und kann der Spannungsbefehlswert mit der durch die Ausgabebegrenzungseinheit 29 berechneten Ausgabebeschränkung direkt aus der Steuerung 21 an den Hochspannungstreiber 17 ausgegeben werden.
Als Nächstes ist 11 eine Illustration einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform werden dieselben Komponenten wie jene in der ersten Ausführungsform durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung wird weggelassen. Derweil ist ein Merkmal der vierten Ausführungsform eine Konfiguration, in der eine Beschränkung auf die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zum Zeitpunkt, wenn die Schätztemperatur auf hohe Temperatur steigt, angewendet wird.
In 11 wählt eine Maximalwertauswahleinheit 71 die Dämpfertemperatur des elektro-rheologischen Dämpfers 6 mit der höchsten Temperatur (Dämpfertemperatur) des ERF 10 von den elektro-rheologischen Dämpfern 6, die alle für jedes Rad 2 vorgesehen sind, aus. Eine Maximal-Fahrzeuggeschwindigkeits-Beschränkungseinheit 72 beschränkt die Maximal-Fahrzeuggeschwindigkeit (Fahrgeschwindigkeit) des Fahrzeugs gemäß der aus der Maximalwertauswahleinheit 71 ausgegebenen Dämpfertemperatur.
Das heißt, dass im elektro-rheologischen Dämpfer 6, mit steigender Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, die Temperatur durch die Wärmeerzeugung des ERF 10 aufgrund der stoßabsorbierenden Aktion (das heißt dem Gleiten und dem Versatz des Kolbens 13), welche durch die Eingabe aus der Straßenoberfläche während der Fahrt verursacht wird, zusätzlich zu der Wärmeerzeugung aus dem Motor, erhöht wird. Um dieses Problem anzugehen, beschränkt die Maximal-Fahrzeuggeschwindigkeits-Beschränkungseinheit 72 die maximale Fahrzeuggeschwindigkeit (Fahrgeschwindigkeit) gemäß einem in 11 illustrierten Grenzkennfeld, um das Überhitzen des elektro-rheologischen Dämpfers 6 und/oder des Hochspannungstreibers 17 zu unterdrücken. Die Maximalwertauswahleinheit 71 und die Maximal-Fahrzeuggeschwindigkeits-Beschränkungseinheit 72 sind in einer Steuerung (beispielsweise der in 1 illustrierten Steuerung 21 oder einer unten beschriebener 12 illustrierten Steuerung 81) vorgesehen, die konfiguriert ist, eine solche Steuerung bereitzustellen, dass die Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers 6 justiert wird.
Somit, gemäß der vierten Ausführungsform, wenn die Dämpfertemperatur des elektro-rheologischen Dämpfers 6 auf eine Temperatur gleich oder höher als eine vorbestimmte Schwellenwerttemperatur steigt, wird ein maximaler Fahrzeuggeschwindigkeits-Beschränkungswert, der auf das Fahrzeug angewendet wird, graduell reduziert. Folglich kann die Wärmeerzeugung des ERF 10 unterdrückt werden und wird der Anstieg bei der Temperatur des elektro-rheologischen Dämpfers 6 unterdrückt, wodurch es möglich ist, das Überhitzen und dergleichen am Auftreten zu hindern. Wie oben beschrieben, wenn die Dämpfertemperatur auf eine Temperatur gleich oder höher als die Schwellenwerttemperatur steigt, kann die Dämpfer-Wärmeerzeugungsmenge reduziert werden, indem der maximale Fahrzeuggeschwindigkeits-Beschränkungswert graduell reduziert wird, und kann die Dämpfungskraft-Charakteristik des elektro-rheologischen Dämpfers 6 so eingestellt werden, dass sie angemessen ist, wodurch es möglich ist, die Stabilität des Fahrzeugs aufrecht zu erhalten.
Als Nächstes ist 12 eine Illustration einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform werden dieselben Komponenten wie jene in der ersten Ausführungsform durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung ist weggelassen. Derweil ist ein Merkmal der fünften Ausführungsform eine Konfiguration, in der eine Dämpfungskraft-Steuerung für den elektro-rheologischen Dämpfer 6 durch die Steuerung 81 ausgeführt wird, basierend auf dem CAN-Signal, einem Fahrzeughöhensignal und dergleichen des Fahrzeugs.
Die Steuerung 81, die in der fünften Ausführungsform eingesetzt wird, ist fast gleich der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Steuerung 21 konfiguriert und beinhaltet eine Systemverwaltungseinheit 82, eine Untersagungs-Steuereinheit 83, eine Fahrzeugzustands-Schätzeinheit 84, eine Temperaturschätzeinheit 85, eine GSP-Recheneinheit 86, eine Stromversorgungsversatz-Steuereinheit 87, eine Antriebssteuereinheit 88, eine ungefederte Dämpfungssteuereinheit 89, eine Vollhubunterdrückungs-Steuereinheit 90, eine Fahrkomfort-Steuereinheit 91, eine Kooperativ-Steuereinheit 92, und eine Steuerbefehls-Verwaltungseinheit 93.
Eine erste Signalkorrektureinheit 94 ist zwischen der Steuerbefehls-Verwaltungseinheit 93 und der Stromversorgungsversatz-Steuereinheit 87 vorgesehen. Die erste Signalkorrektureinheit 94 ist konfiguriert, ein Ausgangssignal aus der Stromversorgungsversatz-Steuereinheit 87 durch Kennfeld-Berechnung gemäß der Dämpfertemperatur zu korrigieren. Beispielsweise ist eine zweite Signalkorrektureinheit 95 zwischen der nicht gefederten Dämpfungssteuereinheit 89 und der Steuerbefehls-Verwaltungseinheit 93 vorgesehen. Die zweite Signalkorrektureinheit 95 ist konfiguriert, ein Ausgangssignal aus der ungefederten Dämpfungssteuereinheit 89 durch Kennfeld-Berechnung gemäß der Dämpfertemperatur zu korrigieren. Darüber hinaus ist eine dritte Signalkorrektureinheit 96 zwischen der Fahrkomfort-Steuereinheit 91 und der Steuerbefehls-Verwaltungseinheit 93 vorgesehen. Die dritte Signalkorrektureinheit 96 ist konfiguriert, ein Ausgangssignal aus der Fahrkomfort-Steuereinheit 91 durch Kennfeld-Berechnung gemäß der Dämpfertemperatur zu korrigieren.
Die Fahrzeugzustands-Schätzeinheit 84 ermittelt durch Berechnung die Federungsgeschwindigkeit und die Relativgeschwindigkeit (die Kolbengeschwindigkeit als die Versatzgeschwindigkeit des Kolbens 13) der Fahrzeugkarosserie 1, basierend auf dem Signal (beispielsweise dem CAN-Signal, dem Fahrzeughöhensignal und dergleichen) aus der Fahrzeugverhaltens-Detektionseinheit. Die Fahrzeugzustands-Schätzeinheit 84 verwendet Fahrzeughöhen-Information, die aus dem (nicht gezeigten) Fahrzeughöhensensor ausgegeben wird, um die Federungsgeschwindigkeit und die Relativgeschwindigkeit als Rückkopplungs-Straßenoberflächenzustandswerte zu schätzen und zu berechnen. Die Fahrzeughöhen-Information repräsentiert auch einen vertikalen Versatz der Fahrzeugkarosserie 1. Die Federungsgeschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie 1 und die Relativgeschwindigkeit zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und dem Rad 2 können durch Differenzieren des Vertikalversatzes ermittelt werden.
Die Fahrkomfort-Steuereinheit 91 der Steuerung 81 übt Fahrkomfortsteuerung (Skyhook, bilineare optimale Steuerung oder dergleichen) basierend auf Information (das heißt Information, die aus der Fahrzeugverhaltens-Detektionseinheit eingegeben wird), wie etwa Federungsgeschwindigkeit und Fahrzeuggeschwindigkeit, welche durch die Fahrzeugzustands-Schätzeinheit 84 abgeschätzt wird, aus und bildet die Zielspannungswert-Einstelleinheit, die konfiguriert ist, die durch den elektro-rheologischen Dämpfer 6 zu erzeugende Ziel-Dämpfungskraft zu berechnen, das heißt den an das Elektrodenrohr 15 anzulegenden Ziel-Spannungswert.
Die Temperaturschätzeinheit 85 ist fast ähnlich konfiguriert zu beispielsweise der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Temperaturschätzeinheit 28, der in der zweiten Ausführungsform beschriebenen Temperaturschätzeinheit 51 und der in der dritten Ausführungsform beschriebenen Temperaturschätzeinheit 61, und bildet eine Temperaturschätzeinheit, die konfiguriert ist, die Temperatur des ERF 10 (Funktionsfluids) als die Dämpfertemperatur zu detektieren oder zu schätzen. Die Dämpfertemperatur, welche durch die Temperaturschätzeinheit 85 ermittelt wird, wird an die erste Signalkorrektureinheit 94, die zweite Signalkorrektureinheit 95, die dritte Signalkorrektureinheit 96 und dergleichen ausgegeben, und wird verwendet, um den an den Hochspannungstreiber 17 auszugebenden Hochspannungsbefehl entsprechend der Dämpfertemperatur zu korrigieren.
Die Steuerbefehls-Verwaltungseinheit 93 ermittelt durch Berechnung den Hochspannungsbefehl, der an den Hochspannungstreiber 17 auszugeben ist, basierend auf aus der Systemverwaltungseinheit 82, der Untersagungs-Steuereinheit 83, der Fahrzeugzustands-Schätzeinheit 84, der Kooperativ-Steuereinheit 92 und den dritten bis fünften Signalkorrektureinheiten 94, 95 und 96 und dergleichen ausgegebenen Signale. Die Steuerbefehls-Verwaltungseinheit 93 bildet die Zielspannungs-Korrektureinheit zusammen mit den ersten bis dritten Signalkorrektureinheiten 94, 95 und 96. Das heißt, dass die Zielspannungs-Korrektureinheit die Kolbengeschwindigkeit basierend auf dem Wert der Dämpfertemperatur justiert, die durch die Temperaturschätzeinheit 85 abgeschätzt wird, und ist somit konfiguriert, den Zielspannungswert zu verändern.
Mit anderen Worten wenden die ersten bis dritten Signalkorrektureinheiten 94, 95 und 96 und die Steuerbefehls-Verwaltungseinheit 93, praktisch ähnlich zu der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Ausgabebeschränkungseinheit 29, die Beschränkung gemäß der durch beispielsweise die Charakteristik-Linie 35 und 36 von 6 gegebenen Ausgabebeschränkungskennfeld auf den Eingabebefehl an, basierend auf der Schätztemperatur (das heißt der Dämpfertemperatur), die aus der Temperaturschätzeinheit 85 ausgegeben wird, um dadurch den Spannungsbefehlswert (Hochspannungsbefehl) mit der Ausgabebeschränkung zu berechnen.
Jedoch suspendiert die Steuerbefehls-Verwaltungseinheit 93 die Berechnung des Spannungsbefehlswerts mit der Ausgabebegrenzung bei den folgenden Bedingungen 1 bis 4 und gibt direkt den Spannungsbefehlswert ohne die Ausgabebegrenzung an den Hochspannungstreiber 17 aus. Als Ergebnis kann die Steuerbefehls-Verwaltungseinheit 93 ein Absinken bei der Stabilität und ein Absinken bei der Leistungsfähigkeit während des Fahrens des Fahrzeugs unterdrücken. (1) „Manövrierbarkeit und Stabilitätssteuerung“ wird über die Ausgabebeschränkung gemäß der Dämpfertemperatur priorisiert. Dies liegt daran, dass das Aufrechterhalten der Manövrierbarkeit und der Stabilität wichtiger ist als die Ausgabebeschränkung des elektro-rheologischen Dämpfers 6, die Kolbengeschwindigkeit niedrig ist und die erzeugte Energie niedrig ist. (2) „Vollhubunterdrückungs-Steuerung“ wird über die Ausgabebeschränkung gemäß der Dämpfertemperatur priorisiert. Das Auftreten eines Vollhubs (einer vollen Erweiterung und vollen Kontraktion) des elektro-rheologischen Dämpfers 6 hat großen Einfluss auf die Dämpfer-Leistungsfähigkeit und Steuerung durch die Vollhubunterdrückungs-Steuereinheit 90 wird priorisiert. (3) „Dämpfungssteuerung auf einer quälerischen Straße“ wird über die Ausgabebeschränkung gemäß der Dämpfertemperatur priorisiert. Dies liegt daran, das Dämpfen der Fahrzeugkarosserie auf der „quälerischen Straße“ wichtiger ist als die Ausgabebeschränkung des elektro-rheologischen Dämpfers 6. (4) „Kooperativsteuerung“ wird über die Ausgabebeschränkung gemäß der Dämpfertemperatur priorisiert. Dies liegt daran, dass das Aufrechterhalten der Manövrierbarkeit und der Stabilität wichtiger ist als die Ausgabebeschränkung des elektro-rheologischen Dämpfers 6, eine extrem niedrige Betriebsfrequenz aufweist und somit einen kleinen Einfluss auf die Temperatur ausübt.
Somit wird auch gemäß der wie oben beschriebenen konfigurierten fünften Ausführungsform, ähnlich zu den oben beschriebenen Ausführungsformen, die Steuerung so bereitgestellt, dass die Temperatur des ERF 10 eine angemessene Temperatur ist, wodurch man das Unterdrücken des Sinkens bei der Leistungsfähigkeit des elektro-rheologischen Dämpfers 6 (Dämpfungskraft-justierbarer Stoßdämpfer) unterdrücken und das Überhitzen unterdrücken kann.
Darüber hinaus justieren hierin gemäß dieser Ausführungsform beispielsweise die ungefederte Dämpfungssteuereinheit 89 und die Steuerbefehls-Verwaltungseinheit 93, die in 12 illustriert sind, variabel die erzeugte Dämpfungskraft gemäß einer Straßenoberflächen-Amplitude, um den Wärmeerzeugungsbetrag des elektro-rheologischen Dämpfers 6 zu verändern, wodurch man die Steuerung des Erleichterns des Temperaturanstiegs des ERF 10 und Unterdrücken der Temperatur des ERF 10 bereitstellen kann. Die Fahrzeugzustands-Schätzeinheit 84 kann beispielsweise die Signale aus dem Nicht-Federungsbeschleunigungssensor 8 und dem Fahrzeughöhensensor verwenden, um einen Zustand der Fahrstraßenoberfläche zu detektieren und abzuschätzen. Darüber hinaus kann die Fahrzeugzustands-Schätzeinheit 84 beispielsweise eine Bildgebungsvorrichtung wie etwa eine Digitalkamera oder einen Lasersensor verwenden, um Straßenoberflächenvorschau-Information zu ermitteln, um dadurch den Zustand der Fahrstraßenoberfläche zu erkennen. Die Fahrzeugzustands-Schätzeinheit 84 gibt ein Signal aus, welches den Zustand der Fahrstraßenoberfläche an der ungefederten Dämpfungssteuereinheit 89 angibt.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben bestätigt, wie die Wärmeerzeugungsmenge des Dämpfers sich gemäß der Dämpfungskraft-Charakteristik des elektro-rheologischen Dämpfers 6 in Testdaten von 13 bis 16 ändert. Die horizontale Achse der Testdaten repräsentiert die Vibrationsfrequenz. Die Vertikalachse derselben repräsentiert die Wärmeerzeugungsmenge. Die Wärmeerzeugung ist immer ein positiver Wert und wird somit als [Dämpfungskraft x Relativgeschwindigkeit x sgn (Relativgeschwindigkeit)] berechnet. Die Wärmeerzeugung wird dann als ein PSD evaluiert, das durch Frequenzanalyse einer Größe der Wärmeerzeugungsmenge ermittelt wird. Die Relativgeschwindigkeit ist gleich der Versatzgeschwindigkeit (das heißt der Kolbengeschwindigkeit) des Kolbens 13.
13 zeigt einen Fall, in welchem beispielsweise eine Straßenoberflächen-Amplitude 0,001 m beträgt. Eine durch die durchgezogene Linie von 13 angegebene Charakteristik-Linie 101 gibt einen Fall an, in welchem ein Spannungswert eines aus der Steuerbefehls-Verwaltungseinheit 93 an den Hochspannungstreiber 17 ausgegebenen Hochspannungsbefehls beispielsweise 0 kV ist, und die Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers 6 auf die weiche Charakteristik eingestellt wird. Eine Charakteristik-Linie 102, die durch die unterbrochene Linie von 13 angegeben ist, gibt einen Fall an, in welchem der Spannungswert beispielsweise 1,25 kV beträgt und die Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers 6 gegenüber derjenigen, die auf die weiche Charakteristik eingestellt ist, erhöht wird.
Eine durch die Einpunktkettenlinie von 13 abgegebene Charakteristik-Linie 103 gibt einen Fall an, in welchem der Spannungswert beispielsweise 2,5 kV beträgt, und die Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers 6 auf mittlere Charakteristik eingestellt wird. Eine Charakteristik-Linie 104, die durch die Zweipunktkettenlinie von 13 abgegeben ist, gibt einen Fall an, in welchem der Spannungswert beispielsweise 3,75 kV beträgt und die Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers 6 etwas gegenüber der auf der harten Charakteristik eingestellten reduziert ist. Eine durch die gepunktete Linie von 13 angegebene Charakteristik-Linie 105 gibt einen Fall an, bei dem der Spannungswert beispielsweise 5 kV beträgt, und die Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers 6 auf die harte Charakteristik eingestellt wird.
14 zeigt einen Fall, in welchem beispielsweise die Straßenoberflächen-Amplitude 0,002 m beträgt. Eine durch die durchgezogene Linie angegebene Charakteristik-Linie 106 gibt einen Fall an, in welchem der Spannungswert beispielsweise 0 kV ist, und die Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers 6 auf die weiche Charakteristik eingestellt ist. Eine durch die unterbrochene Linie von 14 angegebene Charakteristik-Linie 107 gibt einen Fall an, in welchem der Spannungswert beispielsweise 1,25 kV ist und die Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers 6 gegenüber der bei der weichen Charakteristik eingestellten erhöht wird. Eine durch die Ein-Punkt-Kettenlinie von 14 angegebene Charakteristik-Linie 108 gibt einen Fall an, in welchem der Spannungswert beispielsweise 2,5 kV beträgt, und die Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers 6 auf die mittlere Charakteristik eingestellt wird. Eine durch die Zweipunkt-Kettenlinie von 14 angegebene Charakteristik-Linie 109 gibt einen Fall an, in welchem der Spannungswert beispielsweise 3,75 kV beträgt und die Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers 6 gegenüber derjenigen, die in der harten Charakteristik eingestellt ist, reduziert ist. Eine durch die gepunktete Linie von 14 angegebene Charakteristik-Linie 110 gibt einen Fall an, in welchem der Spannungswert beispielsweise 5 kV beträgt und die Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers auf die harte Charakteristik eingestellt ist.
15 zeigt einen Fall, in welchem beispielsweise die Straßenoberflächen-Amplitude 0,005 m beträgt. Eine Charakteristik-Linie 111, die durch die durchgezogene Linie angegeben ist, gibt einen Fall an, in welchem der Spannungswert beispielsweise 0 kV ist, und die Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers 6 auf die weiche Charakteristik eingestellt wird. Eine durch die unterbrochene Linie von 15 angegebene Charakteristik-Linie 112 gibt einen Fall an, in welchem der Spannungswert beispielsweise 1,25 kV beträgt und die Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers 6 gegenüber der in der weichen Charakteristik eingestellten vergrößert wird. Eine durch die Einpunkt-Kettenlinie von 15 angegebene Charakteristik-Linie 113 gibt einen Fall an, in welchem der Spannungswert beispielsweise 2,5 kV beträgt und die Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers auf die mittlere Charakteristik eingestellt wird. Eine durch die Zweipunkt-Kettenlinie von 15 angegebene Charakteristik-Linie 114 gibt einen Fall an, in welchem der Spannungswert beispielsweise 3,75 kV beträgt und die Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers 6 gegenüber der, die auf die harte Charakteristik eingestellt ist, reduziert ist. Eine durch die gepunktete Linie von 15 angegebene Charakteristik-Linie 115 gibt einen Fall an, in welchem der Spannungswert beispielsweise 5 kV beträgt und die Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers 6 auf die harte Charakteristik eingestellt wird.
16 zeigt einen Fall, in welchem die Straßenoberflächen-Amplitude beispielsweise 0,01 m beträgt. Eine durch die durchgezogene Linie angegebene Charakteristik-Linie 116 gibt einen Fall an, in welchem der Spannungswert beispielsweise 0 kV ist und die Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers 6 auf die weiche Charakteristik eingestellt ist. Eine durch die unterbrochene Linie von 16 angegebene Charakteristik-Linie 117 gibt einen Fall an, in welchem der Spannungswert beispielsweise 1,25 kV beträgt und die Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers 6 gegenüber der auf die weiche Charakteristik eingestellten erhöht wird. Eine durch die Einpunkt-Kettenlinie von 16 angegebene Charakteristik-Linie 118 gibt einen Fall an, in welchem der Spannungswert beispielsweise 2,5 kV beträgt und die Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers 6 auf die mittlere Charakteristik eingestellt wird. Eine durch die Zweipunkt-Kettenlinie von 16 angegebene Charakteristik-Linie 119 gibt einen Fall an, in welchem der Spannungswert beispielsweise 3,75 kV beträgt und die Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers 6 gegenüber der auf die harte Charakteristik eingestellten reduziert ist. Eine durch die gepunktete Linie von 16 angegebene Charakteristik-Linie 120 gibt einen Fall an, in welchem der Spannungswert beispielsweise 5 kV beträgt und die Dämpfungskraft des elektro-rheologischen Dämpfers 6 auf die harte Charakteristik eingestellt wird.
Aus den Charakteristik-Linien 101 bis 120 von 13 bis 16 wird erkannt, wie die Wärmeerzeugungsmenge des Dämpfers sich gemäß der Dämpfungskraft-Charakteristik des elektro-rheologischen Dämpfers 6 ändert. Darüber hinaus ändert sich die Wärmeerzeugungsmenge gemäß der Straßenoberflächen-Amplitude und der Frequenz während des Fahrens und daher war es möglich, zu bestätigen, dass es effektiv ist, den Spannungswert des aus der Steuerbefehls-Verwaltungseinheit 93 an den Hochspannungstreiber 17 ausgegebenen Hochspannungsbefehls in einem Bereich von 0 kV bis 5 kV zu schalten, basierend auf dem Straßenoberflächenzustand gemäß dem Fall, in welchem der elektro-rheologische Dämpfer 6 Wärme erzeugen muss und dem Fall, in welchem der elektro-rheologische Dämpfer 6 keine Wärme erzeugen muss.
Darüber hinaus wird die Wärmeerzeugungsmenge Q des elektro-rheologischen Dämpfers 6 durch Multiplizieren der Dämpfungskraft F mit der Kolbengeschwindigkeit V des elektro-rheologischen Dämpfers 6 miteinander, wie durch Ausdruck (2) abgegeben, ermittelt. Im semi-aktiven Dämpfer (elektro-rheologischen Dämpfer 6) kann die Dämpfungskraft F gesteuert werden. Entsprechend kann die Wärmeerzeugungsmenge Q effizient gesteuert werden, indem die Dämpfungskraft F in Echtzeit gemäß der Kolbengeschwindigkeit V umgeschaltet wird.
Darüber hinaus ist es wahrscheinlich, dass die Kolbengeschwindigkeit V in einem Fall einer Federungsresonanz oder Nicht-Federungsresonanz schneller wird. Die Frequenz des Kolbenverhaltes wird analysiert und wenn der Vibrationspegel der Resonanzfrequenz hoch ist, wird die Dämpfungskraft insbesondere reduziert, um dadurch auf die Erzeugung der Kolbengeschwindigkeit drängen und die Wärmeerzeugung erleichtern zu können.
Darüber hinaus, um die Erzeugung und das Erhöhen der Kolbengeschwindigkeit V zu erleichtern, wenn der Absolutwert der Kolbengeschwindigkeit V steigt, wird die Dämpfungskraft auf die weiche Charakteristik eingestellt. Wenn der Absolutwert der Kolbengeschwindigkeit V sinkt, wird die Dämpfungskraft auf die harte Charakteristik eingestellt. Auch bei dieser Konfiguration kann die Wärmeerzeugungsmenge Q des Dämpfers effizient gesteuert werden.
In jeder Ausführungsform ist die Beschreibung einem Beispiel gegeben worden, in welchem das elektro-rheologische Fluid (ERF 10) als das Funktionsfluid verwendet wird. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt und es kann beispielsweise ein magnetrheologisches Fluid als das Funktionsfluid verwendet werden und das Funktionsfluid mit einer Charakteristik, die sich gemäß einem Magnetfeld ändert, kann abgedichtet in dem Zylinder des dämpfungskraft-justierbaren Stoßdämpfers enthalten sein.
Darüber hinaus ist in jeder Ausführungsform eine Beschreibung des Beispiels gegeben worden, in welchem der elektro-rheologische Dämpfer der Federungsvorrichtung 4 in einem vertikal orientierten Zustand am Fahrzeug montiert ist, beispielsweise einem Vierradfahrzeug. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt, der dämpfungskraft-justierbare Stoßdämpfer kann an dem Fahrzeug in einer horizontal orientierten Weise montiert sein, wie beispielsweise in einem Eisenbahnzug. Weiter kann der Dämpfungskraft-justierbare Stoßdämpfer, beispielsweise der elektro-rheologische Dämpfer 6, in einer gewünschten Richtung entsprechend einem Objekt angeordnet sein, an welchem der Dämpfungskraft-justierbare Stoßdämpfer montiert ist, kann beispielsweise in einer gekippten Richtung in einem Bereich angeordnet sein, in welchem eine Belüftung nicht auftritt.
Noch weiter ist in jeder Ausführungsform eine Beschreibung des Beispiels gegeben worden, in welchem die Spannung, die durch den Hochspannungstreiber 17 zu verstärken ist, eine Gleichspannung ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt und die durch den Hochspannungstreiber 17 zu verstärkende Spannung kann eine Wechselspannung sein. Darüber hinaus können die Temperaturschätzeinheiten 28, 51, 61 und 85 an beispielsweise dem Hochspannungstreiber 17 angebracht sein.
Als Federungs-Steuereinrichtung gemäß den Ausführungsformen ist beispielsweise eine Federungs-Steuereinrichtung gemäß den folgenden Aspekten vorstellbar.
Als ein erster Aspekt wird eine Federungs-Steuereinrichtung bereitgestellt, die beinhaltet: eine Fahrzeugverhaltens-Detektionseinheit, die konfiguriert ist, ein Verhalten eines Fahrzeugs zu detektieren; einen dämpfungskraft-justierbaren Stoßdämpfer, der zwischen zwei Bauteilen des Fahrzeugs vorgesehen ist, wobei die zwei Bauteile konfiguriert sind, sich relativ zueinander zu bewegen; und eine Steuerung, die konfiguriert ist, eine Steuerung so auszuüben, dass eine Dämpfungskraft des dämpfungskraft-justierbaren Stoßdämpfers justiert wird, basierend auf einem Detektionsergebnis, welches durch die Fahrzeugverhaltens-Detektionseinheit ermittelt wird, wobei der dämpfungskraft-justierbare Stoßdämpfer beinhaltet: einen Zylinder, der abdichtend ein Funktionsfluid enthält, das eine durch ein elektrisches Feld oder ein Magnetfeld zu verändernde Fluid-Eigenschaft aufweist; einen Kolben, der im Zylinder so eingeführt ist, dass er darin gleitbar ist; eine Kolbenstange, die mit dem Kolben gekoppelt ist und sich nach außerhalb des Zylinders erstreckt; und eine Elektrode, die in einem Bereich vorgesehen ist, an welchem ein Fluss des Funktionsfluids durch das Gleiten des Kolbens im Zylinder erzeugt wird, und konfiguriert ist, das elektrische Feld oder das magnetische Feld an das Funktionsfluid anzulegen, und wobei die Steuerung beinhaltet: eine Zielspannungswert-Einstelleinheit, die konfiguriert ist, einen Zielspannungswert zu ermitteln, der an die Elektrode anzulegen ist, basierend auf dem durch die Fahrzeugverhaltens-Detektionseinheit ermittelten Detektionsergebnis; eine Temperaturschätzeinheit, die konfiguriert ist, eine Temperatur des Funktionsfluids zu detektieren oder zu schätzen; und eine Zielspannungswert-Korrektureinheit, die konfiguriert ist, den Zielspannungswert so zu ändern, dass die Kolbengeschwindigkeit justiert wird, basierend auf einem durch die Temperaturschätzeinheit ermittelten Wert.
Als ein zweiter Aspekt, im ersten Aspekt, wenn die Temperatur des Funktionsfluids niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, wird der Zielspannungswert so korrigiert, dass er so sinkt, dass die Kolbengeschwindigkeit gesteigert wird. Weiter, als ein dritter Aspekt, im ersten und zweiten Aspekt, wenn die Temperatur des Funktionsfluids höher als ein vorbestimmter Wert ist, wird der Zielspannungswert so korrigiert, dass er steigt, wenn die Kolbengeschwindigkeit sinkt.
Als ein vierter Aspekt, in einem der ersten bis dritten Aspekte, ist eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs beschränkt, wenn die Temperatur des Funktionsfluids gestiegen ist. Als ein fünfter Aspekt, in einem der ersten bis vierten Aspekte, wird die Dämpfungskraft so eingestellt, dass sie eine weiche Charakteristik während eines Anstiegs beim Absolutwert der Kolbengeschwindigkeit aufweist, und wird die Dämpfungskraft so eingestellt, dass sie eine harte Charakteristik während eines Sinkens im Absolutwert der Kolbengeschwindigkeit aufweist, wobei die Dämpfungskraft auf die harte Charakteristik eingestellt ist, die größer ist als die Dämpfungskraft, die eingestellt ist, die weiche Charakteristik aufzuweisen. Als ein sechster Aspekt, in einem der ersten bis fünften Aspekte, wird die Dämpfungskraft reduziert, wenn ein Vibrationspegel sowohl der Federungsresonanzfrequenz als auch der Nicht-Federungsresonanzfrequenz hoch ist. Als ein siebter Aspekt, in einem der ersten bis sechsten Aspekte, ist das Funktionsfluid ein elektro-rheologisches Fluid, das einen Viskositätsgrad aufweist, der durch eine Spannung justierbar ist.
Es ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und verschiedene weitere Modifikationsbeispiele beinhaltet. Beispielsweise sind in den Ausführungsformen, die oben beschrieben sind, die Konfigurationen im Detail beschrieben, um die vorliegende Erfindung klar zu beschreiben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht notwendigerweise auf eine Ausführungsform beschränkt, die alle die Konfigurationen, die beschrieben worden sind, beinhaltet. Weiter kann ein Teil der Konfiguration einer gegebenen Ausführungsform die Konfiguration einer anderen Ausführungsform ersetzen und kann die Konfiguration einer anderen Ausführungsform auch zur Konfiguration einer gegebenen Ausführungsform hinzugefügt werden. Weiter kann eine andere Konfiguration hinzugefügt werden zu, gelöscht werden von, oder einen Teil der Konfiguration jeder der Ausführungsformen ersetzen.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität aus der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-178769 , eingereicht am 25. September 2019. Die gesamte Offenbarung einschließlich Spezifikation, Umfang der Ansprüche, Zeichnungen und Zusammenfassung der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-178769 , eingereicht am 25. September 2018, wird hierin in ihrer Gesamtheit unter Bezugnahme inkorporiert.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugkarosserie (eines der Bauteile des Fahrzeugs, die konfiguriert sind, sich relativ zueinander zu bewegen),
2: Rad (ein anderes der Bauteile des Fahrzeugs, die konfiguriertsind, sich relativ zueinander zu bewegen),
6: elektro-rheologischer Dämpfer (dämpfungskraft-justierbarer Stoßdämpfer),
7: Federungsbeschleunigungssensor (Fahrzeugverhaltens-Detektionseinheit),
8: Nicht- Federungsbeschleunigungssensor (Fahrzeugverhaltens-Detektionseinheit),
9: Außenlufttemperatursensor,
10: ERF (elektro-rheologisches Fluid, Funktionsfluid),
11: Innenrohr (Zylinder),
12: Außenrohr (Zylinder),
13: Kolben,
14: Kolbenstange,
15: Elektrodenrohr (Elektrode),
17: Hochspannungstreiber,
21: Steuerung,
27: Dämpfungskraftbefehls-Recheneinheit (Zielspannungswert-Einstelleinheit),
28, 51,61, 85: Temperaturschätzeinheit (Temperaturschätzeinheit),
29: Ausgabebeschränkungseinheit (Zielspannungswert- Korrektureinheit),
V: Kolbengeschwindigkeit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 10002368 A [0002]
JP 10119529 A [0002]
JP 2018178769 [0127]

Claims

Federungs-Steuereinrichtung, umfassend: eine Fahrzeugverhaltens-Detektionseinheit, die konfiguriert ist, ein Verhalten eines Fahrzeugs zu detektieren; einen dämpfungskraft-justierbaren Stoßdämpfer, der zwischen zwei Bauteilen des Fahrzeugs vorgesehen ist, wobei die zwei Bauteile konfiguriert sind, sich relativ zueinander zu bewegen; und eine Steuerung, die konfiguriert ist, eine Steuerung so auszuüben, dass eine Dämpfungskraft des dämpfungskraft-justierbaren Stoßdämpfers justiert wird, basierend auf einem Detektionsergebnis, welches durch die Fahrzeugverhaltens-Detektionseinheit ermittelt wird, wobei der dämpfungskraft-justierbare Stoßdämpfer beinhaltet: einen Zylinder, der abdichtend ein Funktionsfluid enthält, das eine durch ein elektrisches Feld oder ein Magnetfeld zu verändernde Fluid-Eigenschaft aufweist; einen Kolben, der in den Zylinder so eingeführt ist, dass er darin gleitbar ist; eine Kolbenstange, die mit dem Kolben gekoppelt ist und sich nach außerhalb des Zylinders erstreckt; und eine Elektrode, die in einem Bereich vorgesehen ist, an welchem ein Fluss des Funktionsfluids durch das Gleiten des Kolbens im Zylinder erzeugt wird, und konfiguriert ist, das elektrische Feld oder das magnetische Feld an das Funktionsfluid anzulegen, und wobei die Steuerung beinhaltet: eine Zielspannungswert-Einstelleinheit, die konfiguriert ist, einen Zielspannungswert zu ermitteln, der an die Elektrode anzulegen ist, basierend auf dem durch die Fahrzeugverhaltens-Detektionseinheit ermittelten Detektionsergebnis; eine Temperaturschätzeinheit, die konfiguriert ist, eine Temperatur des Funktionsfluids zu detektieren oder zu schätzen; und eine Zielspannungswert-Korrektureinheit, die konfiguriert ist, den Zielspannungswert so zu ändern, dass die Kolbengeschwindigkeit justiert wird, basierend auf einem durch die Temperaturschätzeinheit ermittelten Wert.
Federungs-Steuereinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei, wenn die Temperatur des Funktionsfluids niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, der Zielspannungswert so korrigiert wird, dass er so sinkt, dass die Kolbengeschwindigkeit gesteigert wird.
Federungs-Steuereinrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn die Temperatur des Funktionsfluids höher als ein vorbestimmter Wert ist, der Zielspannungswert so korrigiert wird, dass er steigt, wenn die Kolbengeschwindigkeit gesenkt wird.
Federungs-Steuereinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs beschränkt ist, wenn die Temperatur des Funktionsfluids gestiegen ist.
Federungs-Steuereinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Dämpfungskraft so eingestellt wird, dass sie eine weiche Charakteristik während eines Anstiegs beim Absolutwert der Kolbengeschwindigkeit aufweist, und die Dämpfungskraft so eingestellt wird, dass sie eine harte Charakteristik während eines Sinkens im Absolutwert der Kolbengeschwindigkeit aufweist, wobei die Dämpfungskraft auf die harte Charakteristik eingestellt ist, die größer ist als die Dämpfungskraft, die eingestellt ist, die weiche Charakteristik aufzuweisen.
Federungs-Steuereinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Dämpfungskraft reduziert wird, wenn ein Vibrationspegel sowohl der Federungsresonanzfrequenz als auch der Nicht-Federungsresonanzfrequenz hoch ist.
Federungs-Steuereinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Funktionsfluid ein elektro-rheologisches Fluid ist, das einen Viskositätsgrad aufweist, der durch eine Spannung justierbar ist.